Ondas electromagneticas

Las Ondas electromagnéticas
La radiación electromagnética es una combinación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes, que se propagan a través del espacio transportando energía de un lugar a otro.[1] A diferencia de otros tipos de onda, como el sonido, que necesitan un medio material para propagarse, la radiación electromagnética se puede propagar en el vacío. En el siglo XIX se pensaba queexistía una sustancia indetectable, llamada éter, que ocupaba el vacío y servía de medio de propagación de las ondas electromagnéticas. El estudio teórico de la radiación electromagnética se denomina electrodinámica y es un subcampo del electromagnetismo.
Ecuaciones de Maxwell
Maxwell asoció varias ecuaciones, actualmente denominadas Ecuaciones de Maxwell, de las que se desprende que un campoeléctrico variable en el tiempo genera un campo magnético y, recíprocamente, la variación temporal del campo magnético genera un campo eléctrico. Se puede visualizar la radiación electromagnética como dos campos que se generan mutuamente, por lo que no necesitan de ningún medio material para propagarse. Las ecuaciones de Maxwell también predicen la velocidad de propagación en el vacío (que serepresenta c, por la velocidad de la luz, con un valor de 299.792.458 m/s), y su dirección de propagación (perpendicular a las oscilaciones del campo eléctrico y magnético que, a su vez, son perpendiculares entre sí).
Dualidad onda-corpúsculo
Dependiendo del fenómeno estudiado, la radiación electromagnética se puede considerar no como una serie de ondas sino como un haz o flujo de partículas,llamadas fotones. Esta dualidad onda-corpúsculo hace que cada fotón tenga una energía directamente proporcional a la frecuencia de la onda asociada, dada por la relación de Planck:

donde E es la energía del fotón, h es la constante de Planck y ν es la frecuencia de la onda.
Valor de la constante de Planck

Así mismo, considerando la radiación electromagnética como onda, la longitud de onda λ y lafrecuencia de oscilación ν están relacionadas por una constante, la velocidad de la luz en el medio (c en el vacío):

A mayor longitud de onda menor frecuencia (y menor energía según la relación de Plank).
Espectro electromagnético
Atendiendo a su longitud de onda, la radiación electromagnética recibe diferentes nombres, y varía desde los energéticos rayos gamma (con una longitud de onda delorden de picómetros) hasta las ondas de radio (longitudes de onda del orden de kilómetros), pasando por el espectro visible (cuya longitud de onda está en el rango de las décimas de micrómetro). El rango completo de longitudes de onda es lo que se denomina el espectro electromagnético.
El espectro visible es un minúsculo intervalo que va desde la longitud de onda correspondiente al color violeta(aproximadamente 400 nanómetros) hasta la longitud de onda correspondiente al color rojo (aproximadamente 700 nm).
En telecomunicaciones se clasifican las ondas mediante un convenio internacional de frecuencias en función del empleo al que están destinadas:
Clasificación de las ondas en telecomunicaciones |
Sigla | Rango | Denominación | Empleo |
VLF | 10 kHz a 30 kHz | Muy baja frecuencia |Radio gran alcance |
LF | 30 kHz a 300 kHz | Baja frecuencia | Radio, navegación |
MF | 300 kHz a 3 MHz | Frecuencia media | Radio de onda media |
HF | 3 MHz a 30 MHz | Alta frecuencia | Radio de onda corta |
VHF | 30 MHz a 300 MHz | Muy alta frecuencia | TV, radio |
UHF | 300 MHz a 3 GHz | Ultra alta frecuencia | TV, radar, telefonía móvil |
SHF | 3 GHz a 30 GHz | Súper altafrecuencia | Radar |
EHF | 30 GHz a 300 GHz | Extremadamente alta frecuencia | Radar |
Fenómenos asociados a la radiación electromagnética
Interacción entre radiación electromagnética y conductores
Cuando un alambre o cualquier objeto conductor, tal como una antena, conduce corriente alterna, la radiación electromagnética se propaga en la misma frecuencia que la corriente.
De forma similar, cuando...