Espectro electromagnético
Introducción
La gama completa de ondas electromagnéticas se conoce como espectro electromagnético. Incluye la energía electromagnética que va desde los rayos gamma hasta las ondas de radio.
Regiones del espectro electromagnético
El espectro electromagnético se clasifica a grandes rasgos en diferentes categorías denominadas según la longitud de onda y las características de la energía. Los nombres como «microondas» o «infrarrojo» se desarrollaron por conveniencia para describir la radiación electromagnética con características similares, pero no hay líneas divisorias definitivas entre una región espectral o la siguiente. La única región del espectro electromagnético que es relativamente consistente en la definición de la longitud de onda es el espectro visible, ya que se corresponde directamente con las longitudes de onda a las que son sensibles los ojos humanos. El espectro visible es una pequeña ventana de todo el espectro electromagnético.
Rayos gamma (Longitud de onda < 10-12 metros)
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, como las estrellas de neutrones, los púlsares y las explosiones de supernovas. La mayoría de los rayos gamma generados en el espacio son bloqueados por la atmósfera terrestre. Esto es algo bueno ya que los rayos gamma son biológicamente peligrosos.
Rayos X (Longitud de onda de 10-8 a 10-12 metros)
Los rayos X tienen una longitud de onda que va de 0,01 a 10 nm y son generados principalmente por el gas supercalentado de las estrellas y cuásares en explosión. Los rayos X son capaces de atravesar muchos tipos de materiales diferentes. Los rayos X se utilizan habitualmente para la obtención de imágenes médicas y para la inspección de cargas y equipajes. Al igual que los rayos gamma, la atmósfera de la Tierra bloquea la radiación de los rayos X.
Luz ultravioleta (UV) (Longitud de onda 10-7 – 10-8 metros)
La luz ultravioleta (UV) tiene una longitud 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 son absorbidos casi por completo por nuestra atmósfera. Los rayos UV-B son los rayos nocivos que provocan las quemaduras solares. Aunque las ondas UV son invisibles para el ojo humano, algunos insectos, como los abejorros, pueden verlas.
Visible (Longitud de onda ~ 10-7 metros)
La luz visible cubre el rango de longitudes de onda de 400 – 750 nm o de 0,4 a 0,75 micrómetros. Es la única región del espectro a la que son sensibles los ojos humanos. El Sol emite la mayor parte de la radiación en la parte visible del espectro. Cada longitud de onda individual dentro del espectro de longitudes de onda de la luz visible es representativa de un color concreto. La luz en el extremo inferior del espectro visible, con una longitud de onda más larga, de unos 750 nm, se ve como rojo; la luz en el centro del espectro se ve como verde; y la luz en el extremo superior del espectro, con una longitud de onda de unos 380 nm, se ve como violeta. Cuando todas las longitudes de onda del espectro de luz visible inciden en el ojo al mismo tiempo, se percibe el color blanco. La parte visible del espectro se utiliza mucho en la teledetección y es la energía que se registra mediante la fotografía.
Infrarrojo (Longitud de onda ~ 10-6 a 10-3 metros)
La porción infrarroja del espectro va desde aproximadamente 0,75 µm a 100 µm (750 nm – 10.000 nm) de longitud de onda. Se divide en tres regiones principales, el infrarrojo cercano (NIR): 0,7 – 1,3 µm, el infrarrojo de onda corta (SWIR): de 1,3 – 3 µm y el infrarrojo lejano o térmico de 3 – 100 µm. La radiación infrarroja se utiliza mucho en la teledetección. Los objetos reflejan, transmiten y absorben la radiación del Sol en el infrarrojo cercano y en el de onda corta de forma única, lo que permite 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 la Tierra.
Microondas (Longitud de onda ~ 10-3 a 10-1 metros)
Las microondas son esencialmente ondas de radio de alta frecuencia y tienen longitudes de onda que van de 1mm a 1m. 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, y son beneficiosas para la comunicación por satélite y el estudio de la Tierra desde el espacio. La tecnología de radar envía pulsos de energía de microondas y detecta la energía reflejada.
Olas de radio ((Longitud de onda >10-1metros)
Las ondas de radio tienen las longitudes de onda más largas del espectro electromagnético, con longitudes de onda que van desde aproximadamente 1mm hasta varios cientos de metros. Las ondas de radio se utilizan para transmitir una gran variedad de datos. Las redes inalámbricas, la televisión y la radioafición utilizan las ondas de radio. El uso de las radiofrecuencias suele estar regulado por los gobiernos.
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