Espectro electromagnético

Se denomina espectro electromagnético a un conjunto formado por todos los tipos de radiación electromagnética (EM) que existen en la naturaleza, ordenados en función de su energía asociada. Radiación es energía que viaja y se propaga en todas direcciones.

La luz visible de las lámparas de nuestras casas y las ondas de radio que provienen de las estaciones de radio son dos tipos de radiación EM. Otros tipos de radiación EM un poco más energéticas son las microondas, que permiten cocinar nuestras comidas en minutos, la luz infraroja, que nuestros cuerpos emiten, y luz ultravioleta, que proviene en su mayoría del sol. Otros tipos de radiación EM mucho más energéticas son los rayos x, que los doctores usan para observar nuestros huesos, y los rayos gamma, que se generan en los grandes aceleradores de partículas como el CERN pero que en mayor parte proviene del universo.

La figura inferior muestra todos los tipos de radiación EM conocidos en la actualidad ordenados de menor energía a mayor energía. La energía E y la frecuencia f de la radiación aumenta de arriba hacia abajo ya que estas magnitudes son directamente proporcionales (E = h.f). Por el contrario, la longitud de onda de la radiación λ aumenta de abajo hacia arriba ya que esta varía en razón inversa con la frecuencia f (V = λ.f).

En el gráfico hacer clic sobre cada una de los tipos de radiación para conseguir mayor información sobre ellos.

A pesar de sus bien diferenciadas longitudes de onda y los muy diferentes roles que ellos juegan en la vida sobre la tierra, todos los tipos de radiación son básicamente el mismo fenómeno y todas ellas se mueven a una misma velocidad en el vacío: 300,000 kilometros por segundo.

La región visible del espectro EM, cuya longitud de onda oscila aproximadamente entre 400 y 700 nm, es realmente una parte muy pequeña del espectro total, como se aprecia en la figura adjunta.

Una característica muy importante de la radiación electromagnética es que su frecuencia no cambia durante su propagación, a no ser que se produzca un efecto compton. Si la radiación se propaga siempre en un mismo medio homogéneo su longitud de onda tampoco cambia, pero si esta pasa a otro medio su longitud de onda y su velocidad cambian, pero no su frecuencia.

Actualmente toda radiación EM puede ser descrita como un flujo de fotones, que son partículas sin masa que viajan de manera ondulatoria moviéndose a la velocidad de la luz. Cada fotón contiene cierta cantidad o paquete de energía, y todas las radiaciones EM existentes consiste en el flujo de estos fotones. La única diferencia entre los diferentes tipos de radiación EM es la cantidad de energía que poseen los fotones. Las ondas de radio consta fotones de baja energía, las microondas tienen un poco más de energía que las ondas de radio, y las infrarojas aún más, luego la radiación visible visible, ultravioleta, rayos X, hasta el más energético de todos - los rayos gamma.