El espectro electromagnético

Podrías pensar que el mundo es solamente lo que puedes ver, pero si piensas por un momento, te darás cuenta de que no es la realidad. La luz que vemos es solo una pequeña parte de toda la energía eléctrica y magnética que circula en el universo.

Las ondas de luz y otros tipos de energía que irradian (o viajan) desde el lugar donde se producen, se denominan radiación electromagnética. Juntas, forman lo que se conoce como espectro electromagnético.

Nuestros ojos solo pueden ver una parte limitada del espectro electromagnético: el colorido arco iris que vemos en los días soleados y lluviosos, que es una parte increíblemente pequeña de toda la radiación electromagnética que atraviesa nuestro mundo. Llamamos a la energía que podemos ver, la luz visible, y así como las ondas de radio, las microondas y todo lo demás, está formada por ondas electromagnéticas.

Las ondas electromagnéticas son patrones de electricidad y magnetismo en forma de onda de arriba a abajo que corren en ángulo recto entre sí, a la velocidad de la luz (300,000 km por segundo). La luz que podemos ver se extiende en un espectro de rojo (la frecuencia más baja y la longitud de onda más larga de luz que nuestros ojos pueden registrar) a través de naranja, amarillo, verde, azul e índigo a violeta (la frecuencia más alta y la longitud de onda más corta que podemos ver).

Regiones del espectro electromagnético.

Las ondas de radio tienen las longitudes de onda más largas en el espectro electromagnético con longitudes de onda que varían de aproximadamente 1 mm a varios cientos de metros. Las ondas de radio se utilizan para transmitir una variedad de datos. Las redes inalámbricas, la televisión y la radio afición usan ondas de radio. El uso de frecuencias de radio generalmente está regulado por los gobiernos.

Las microondas son esencialmente ondas de radio de alta frecuencia y tienen longitudes de onda que oscilan entre 1 mm y 1 m. Se utilizan diferentes longitudes de onda o bandas de microondas para diferentes aplicaciones. Las microondas de longitud de onda media pueden penetrar la bruma, la lluvia ligera y la nieve, las nubes y el humo, son beneficiosos para la comunicación por satélite y para estudiar la Tierra desde el espacio. La tecnología de radar envía pulsos de energía de microondas y detecta la energía reflejada.

La porción infrarroja del espectro varía de aproximadamente 0.75 µm a 100 µm en longitud de onda. Se divide en tres regiones principales: Infrarrojo cercano (NIR): 0.7 - 1.3 µm, Infrarrojo de onda corta (SWIR): de 1.3 - 3 µm e Infrarrojo lejano o térmico de 3 - 100 µm. La radiación infrarroja se usa ampliamente en la teledetección. Los objetos reflejan, transmiten y absorben la radiación de infrarrojo cercano y de onda corta del Sol de maneras únicas, y esto puede usarse para observar la salud de la vegetación, la composición del suelo y el contenido de humedad. La región de 8 a 15 µm se denomina infrarrojo térmico ya que estas longitudes de onda son las mejores para estudiar la energía térmica de onda larga que irradia desde la Tierra.

La luz visible cubre el rango de longitudes de onda de 400 a 750 nm o de 0.4 a 0.75 micrómetros(µm). Esta es la única región del espectro a la que los ojos humanos son sensibles. El Sol emite la mayor cantidad de radiación en la porción visible del espectro. Cada longitud de onda individual dentro del espectro de longitudes de onda de luz visible es representativa de un color particular. La luz en el extremo inferior del espectro visible, que tiene una longitud de onda más larga, aproximadamente 750 nm, se ve como roja; la luz en el medio del espectro se ve verde; y la luz en el extremo superior del espectro, con una longitud de onda de aproximadamente 380 nm, se ve como violeta. Cuando todas las longitudes de onda del espectro de luz visible alcanzan su ojo al mismo tiempo, se percibe el color blanco. La porción visible del espectro se usa ampliamente en la teledetección y es la energía que se registra mediante la fotografía.

La luz ultravioleta (UV) tiene longitudes de onda de aproximadamente 1 - 380 nm. El sol es una fuente de energía ultravioleta. La porción UV del espectro se subdivide en UV-A, UV-B y UV-C. Los rayos UV-C son los más dañinos y nuestra atmósfera los absorbe casi por completo. Los rayos UV-B son los rayos nocivos que causan quemaduras solares. Aunque las ondas UV son invisibles para el ojo humano, algunos insectos, como los abejorros, pueden verlas.

Los rayos X varían en longitud de onda de 0.01 a 10 nm y son generados principalmente por gas sobrecalentado de estrellas y cuásares en explosión. Los rayos X pueden pasar a través de muchos tipos diferentes de materiales. Las radiografías se usan comúnmente para imágenes médicas y para inspeccionar carga y equipaje. Similar a los rayos gamma, la atmósfera de la Tierra bloquea la radiación de rayos X.

Los rayos gamma tienen las longitudes de onda más cortas (<0.01 nanómetros) y la mayor energía de cualquier región del espectro electromagnético. Los rayos gamma son producidos por los objetos más calientes del universo, incluidas las estrellas de neutrones, los púlsares y las explosiones de supernovas. Los rayos gamma también pueden ser creados por explosiones nucleares. La mayoría de los rayos gamma generados en el espacio están bloqueados por la atmósfera de la Tierra. Esto es bueno ya que los rayos gamma son biológicamente peligrosos.