ESPECTRO ELECTROMAGNETICO

Durante el siglo veinte la humanidad avanzó más en el

conocimiento científico de la naturaleza que durante el

resto de la historia junta. El siglo pasado vio el

nacimiento y desarrollo de las dos teorías predominantes

sobre la naturaleza fundamental del universo físico: la

relatividad general y la teoría cuántica. La química y la

biología produjeron una descripción fundamental de los

mecanismos de la vida. Las ciencias sociales, la

economía, y la psicología dieron importantes pasos hacia

convertirse en ciencias "duras", es decir, cuantitativas.

La astronomía no fue la excepción. Hasta antes de 1900 el

hombre sólo había observado el cielo con telescopios

"Ópticos", y no fue sino hasta el siglo XX que pudimos

observar lo invisible, es decir, usar telescopios que observan

radiación diferente a la que el ojo humano puede percibir

La radiación electromagnética puede describirse como

formada por ondas (o equivalentemente, como partículas,

pero sólo usaremos el concepto de onda), y la única

diferencia entre las clases de radiación electromagnética es

el tamaño de sus ondas. Las más grandes son conocidas

como "ondas de radio", y miden desde un milímetro hasta

varios metros de largo. Si las ondas son un poco más

pequeñas (midiendo desde una milésima de milímetro hasta

un milímetro) hablamos de radiación "infrarroja".

Si comprimimos un poco más la escala llegamos a la "luz

visible", es decir, aquella a la que el ojo humano es sensible,

y cuyas ondas miden desde unas pocas diezmilésimas de

milímetro (lo que llamamos luz "azul") hasta casi una

milésima de milímetro (lo que llamamos luz "roja"). Ondas

aún más pequeñas que las de la luz azul se conocen como

"luz ultravioleta", ondas más pequeñas que la luz ultravioleta

se conocen como "rayos X", y al final de la escala, la

radiación con las ondas más comprimidas se conoce como

"rayos gamma".

- Todos los tipos de radiación electromagnética (los que en su

conjunto se  conocen como el "espectro electromagnético") son un

mismo fenómeno, y sólo difieren entre sí por el tamaño de sus ondas.

- Hemos creado una división del espectro electromagnético y

asignado nombres a sus partes por razones de tecnología e históricas,

pero fundamentalmente estamos hablando del mismo fenómeno.

- El ojo humano sólo es sensible a una muy pequeña parte del

espectro electromagnético: a la "luz visible". ¿Por qué es esto? Muy

probablemente por razones evolutivas. La temperatura del Sol es tal

que emite la mayoría de su energía como luz visible. Por lo tanto, la

mayoría de las plantas y los animales de la Tierra evolucionaron de

tal modo que pudieron aprovechar esta energía.

- Es posible diseñar instrumentos que detecten y/o emitan

radiación diferente a la "visible". El siglo XX vio aparecer

estos instrumentos, y hoy los usamos todos los días:

mediante ondas de radio recibimos llamadas al celular,

vemos nuestro programa de televisión favorito, y calentamos

nuestra Maruchan (o algo mejor si tenemos suerte) en el

microondas. Con ondas infrarrojas cambiamos el canal de la

televisión a través del control remoto o manejamos nuestro

carrito de juguete. Con luz ultravioleta esterilizamos muchos

productos, incluyendo agua y alimentos; y los rayos X y

gamma tienen las aplicaciones médicas que todos

conocemos (aunque también pueden ser peligrosos).

El espectro electromagnético está constituido por un conjunto de ondas de diferentes características, las cuales se clasifican de acuerdo con su longitud (λ), frecuencia y energía. Es importante anotar que las ondas con mayor λ tienen menor frecuencia y viceversa.

La radiación de la luz visible es la que nos permite ver los objetos del mundo material que nos rodea.

La luz blanca es una mezcla de rayos de luz combinados. Cada uno de estos rayos tiene su propia λ, y es su variación la que permite obtener todos los colores posibles: violeta, azul, verde, amarillo, naranja y rojo. La luz se puede descomponer mediante el prisma de Newton para observar cada uno de los colores que la componen.

A medida que la λ se hace más corta, la energía de la radiación asociada es mayor.

La luz está formada por un conjunto de radiaciones monocromáticas que, al llegar al ojo, originan una sensación de color única. Esto de acuerdo con la radiación de λ dominante, su luminosidad y saturación.

Una de las características más importantes de cualquier detector es su respuesta espectral. El sistema visual, como tal, presenta una respuesta específica a estímulos de diferente λ.

La caracterización espectral del sistema visual como receptor de energía radiante se realiza mediante la determinación de la curva de sensibilidad espectral relativa, la cual se refiere a la luminosidad o la claridad.

Usando la ecuación v=l f, donde v= velocidad (en este caso

de la luz), l = longitud de onda, y f = frecuencia, nosotros

podemos observar la relación inversa. La unidad para la

longitud de onda es el metro (m) y para la frecuencia es el

Hertzio (Hz). La velocidad de la luz está representada por v,

es una constante: 3x10^8 m/s. Nosotros podemos también

calcular la frecuencia si se nos da la longitud de onda, y la

longitud de onda si se da la frecuencia.

Las ondas electromagnéticas cubren una amplia gama de

frecuencias o de longitudes de ondas y pueden clasificarse

según su principal fuente de producción. La clasificación no

tiene límites precisos.