7.2 : El Espectro Electromagnético

El espectro electromagnético consta de todos los tipos de radiación electromagnética dispuestos según su frecuencia y longitud de onda. Cada uno de los diversos colores de la luz visible tiene frecuencias y longitudes de onda específicas asociadas a ellos, y se puede ver que la luz visible constituye sólo una pequeña parte del espectro electromagnético. Debido a que las tecnologías desarrolladas para trabajar en varias partes del espectro electromagnético son diferentes, por razones de conveniencia y legados históricos, a menudo se utilizan diferentes unidades para diferentes partes del espectro. Por ejemplo, las ondas de radio suelen especificarse como frecuencias (normalmente en unidades de MHz), mientras que la región visible suele especificarse en longitudes de onda (normalmente en unidades de nm o angstroms). 

Figura 1: Partes del espectro electromagnético se muestran en orden de frecuencia creciente y longitud de onda decreciente.

Los tipos de ondas electromagnéticas son ondas de radio, microondas, ultravioleta, visible, infrarrojo, rayos x y rayos gamma.

Las ondas de radio tienen las longitudes de onda más largas, las frecuencias más bajas y llevan la menor cantidad de energía. Se utilizan en tecnología de telefonía celular, en emisiones de radio y televisión, en el control del tráfico aéreo, etc.

Las microondas tienen longitudes de onda más cortas en comparación con las ondas de radio. Son absorbidos por el agua y se utilizan para calentar y cocinar los alimentos. 

A continuación, se encuentra la radiación infrarroja, que es emitida por objetos calientes. Por ejemplo, la Tierra absorbe la energía radiante del sol y emite radiación infrarroja. Parte de la radiación infrarroja es absorbida y re-emitida por la atmósfera para mantener la temperatura promedio de la Tierra a través del efecto invernadero. Las gafas de visión nocturna detectan las radiaciones infrarrojas emitidas por nuestros cuerpos.

La luz visible es sólo una pequeña parte de las radiaciones electromagnéticas que oscilan entre 740 y 390 nm.  Los ojos humanos sólo pueden ver este pequeño rango de longitudes de onda. La luz visible consta principalmente de siete componentes de color, incluidos el rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta. 

La radiación ultravioleta tiene longitudes de onda que oscilan entre 400 y 10 nm. La luz solar es la fuente más conocida de radiación UV. Transporta suficiente energía que, con una exposición excesiva, causa quemaduras solares.

Los rayos X pueden pasar a través de muchas sustancias, lo que los convierte en una herramienta importante para la adquisición de imágenes. Los dentistas usan rayos X para propósitos diagnósticos mientras que la seguridad del aeropuerto los usa para visualizar los componentes en una maleta.

Los rayos gamma tienen longitudes de onda más pequeñas, frecuencias altas y energías. Los rayos gamma son liberados por las reacciones nucleares y los elementos radioactivos naturales.

Los rayos X y los rayos gamma son las formas más energéticas de radiación electromagnética. Sus altas energías pueden ionizar átomos y moléculas. La radiación ionizante puede causar cambios permanentes o daños a las moléculas biológicas. Estas son utilizadas para destruir células cancerosas.  

Este texto ha sido adaptado de Openstax, Química 2e, Sección 6.1: Energía electromagnética.