Espectro electromagnético
El espectro electromagnético es el rango de frecuencias (el espectro ) de radiación electromagnética y sus respectivas longitudes de onda y energías de fotones .
El espectro electromagnético cubre las ondas electromagnéticas con frecuencias que van desde menos de un hercio hasta más de 10 25 hercios, lo que corresponde a longitudes de onda desde miles de kilómetros hasta una fracción del tamaño de un núcleo atómico . Este rango de frecuencia se divide en bandas separadas, y las ondas electromagnéticas dentro de cada banda de frecuencia reciben diferentes nombres; comenzando en el extremo de baja frecuencia (longitud de onda larga) del espectro, estos son: ondas de radio , microondas , infrarrojos , luz visible , ultravioleta , rayos X yrayos gamma en el extremo de alta frecuencia (longitud de onda corta). Las ondas electromagnéticas en cada una de estas bandas tienen diferentes características, como la forma en que se producen, cómo interactúan con la materia y sus aplicaciones prácticas. No existe un límite conocido para longitudes de onda largas, mientras que se cree que el límite de longitud de onda corta está cerca de la longitud de Planck . [4] El ultravioleta extremo, los rayos X suaves, los rayos X duros y los rayos gamma se clasifican como radiación ionizante ya que sus fotones tienen suficiente energía para ionizar los átomos, provocando reacciones químicas.
En la mayoría de las bandas de frecuencia anteriores, se puede usar una técnica llamada espectroscopia para separar físicamente ondas de diferentes frecuencias, produciendo un espectro que muestra las frecuencias constituyentes. La espectroscopia se utiliza para estudiar las interacciones de las ondas electromagnéticas con la materia. [5] Otros usos tecnológicos se describen bajo radiación electromagnética .
Los seres humanos siempre han sido conscientes de la luz visible y el calor radiante, pero durante la mayor parte de la historia no se sabía que estos fenómenos estaban conectados o eran representantes de un principio más extenso. Los antiguos griegos reconocieron que la luz viajaba en línea recta y estudiaron algunas de sus propiedades, incluidas la reflexión y la refracción . La luz se estudió intensamente desde principios del siglo XVII, lo que llevó a la invención de importantes instrumentos como el telescopio y el microscopio . Isaac Newton fue el primero en utilizar el término espectro para la gama de colores en la que se podía dividir la luz blanca con unprisma _ A partir de 1666, Newton demostró que estos colores eran intrínsecos a la luz y podían recombinarse en luz blanca. Surgió un debate sobre si la luz tenía una naturaleza de onda o una naturaleza de partícula con René Descartes , Robert Hooke y Christiaan Huygens a favor de una descripción de onda y Newton a favor de una descripción de partícula. Huygens, en particular, tenía una teoría bien desarrollada de la que pudo derivar las leyes de reflexión y refracción. Alrededor de 1801, Thomas Young midió la longitud de onda de un haz de luz con su experimento de dos rendijas , demostrando así de manera concluyente que la luz era una onda.
En 1800, William Herschel descubrió la radiación infrarroja . [6] Estaba estudiando la temperatura de diferentes colores moviendo un termómetro a través de la luz dividida por un prisma. Notó que la temperatura más alta estaba más allá del rojo. Teorizó que este cambio de temperatura se debía a los "rayos caloríficos", un tipo de rayo de luz que no se podía ver. Al año siguiente, Johann Ritter , trabajando en el otro extremo del espectro, notó lo que llamó "rayos químicos" (rayos de luz invisibles que inducían ciertas reacciones químicas). Estos se comportaron de manera similar a los rayos de luz violeta visible, pero estaban más allá de ellos en el espectro. [7] Más tarde se les cambió el nombre a radiación ultravioleta .
