Espectro electromagnético.

Se llama espectro electromagnético a la distribución que tienen las distintas longitudes de ondas, partiendo desde las más altas que son las ondas de radio, hasta las bajas, que son los rayos gamma y cósmicos.

Existen 7 grandes “familias” en las que se dividen las ondas:

- Radio.- Microondas.- Infrarrojo.- Luz visible.- Luz ultravioleta.- Rayos x- Rayos gamma.

Pero hay que resaltar que estas divisiones no son totalmente exactas, son aproximadas. Pues a los extremos de los parámetros de longitud de onda las ondas electromagnéticas pueden presentar características muy similares.

Espectro electromagnético

Ondas de Radio.

La palabra "Radio" viene de radius, que significa "rayo" en Latín.

Poseen la longitud de onda más larga con valores que van desde > 10x10^3m > 1m. Por lo tanto una frecuencia menor. < 30x103Hz hasta > 300x106Hz.

Varias frecuencias de ondas de radio se usan para la televisión y emisiones de radio FM y AM, comunicaciones militares, teléfonos celulares, redes inalámbricas de computadoras, y otras numerosas aplicaciones de comunicaciones.

Microondas

Tienen una longitud de onda en el rango de 1 m a 1 mm. Definidas en un rango de frecuencias determinado; generalmente de entre 300 MHz y 300 GHz.

Una de las aplicaciones más conocidas de las microondas es el horno de microondas, que usa un magnetrón para producir ondas a una frecuencia de aproximadamente 2,45 GHz. Estas ondas hacen vibrar o rotar las moléculas de agua, lo cual genera calor. Debido a que la mayor parte de los alimentos contienen un importante porcentaje de agua, pueden ser fácilmente cocinados de esta manera.

También (al igual que las ondas de radio) son usadas en telecomunicaciones.

Horno de microondas casero.Este útil y cotidiano electrodoméstico fue inventado “por accidente”. En 1945, cuando el ingeniero estadounidense Percy Spencer estaba investigando posibles formas de mejorar el funcionamiento del radar estaba rodeado de magnetrones. Un buen día, Spencer se dio cuenta de que la barrita de chocolate que llevaba en el bolsillo se estaba derritiendo mientras se encontraba delante de un magnetrón. Posteriormente se le ocurrió la maravillosa idea del horno de microondas.

Exponerse a una alta irradiación, tanto con las ondas de radio como las microondas, produce calentamiento de las células y de los tejidos y aumenta la temperatura del cuerpo. La absorción de radiofrecuencias al calentar los tejidos puede causar daños similares a los producidos por el sol, pero también han sido reportados daños debido a efectos no térmicos.

Los efectos no térmicos, incluyen los causados en el sistema nervioso, pero se necesita mayor investigación sobre este punto. En pruebas realizadas en ratas, se determinó que éstas sufrían crecimiento anormal de las glándulas suprarrenales y un aumento en la incidencia de tumores.

Infrarrojo.

Es un tipo de radiación electromagnética y térmica, es decir, emite calor.

Sus longitudes de onda van desde valores < 1x10−3m hasta < 2.5x10−6m.

Sus frecuencias > 300x109Hz hasta > 120x1012Hz.

Todo cuerpo emite energía en forma de ondas electromagnéticas, los mamíferos, en especial, emiten gran cantidad de ondas infrarrojo, debido al calor corporal.

Debido a esto Los infrarrojos se utilizan en los equipos de visión nocturna cuando la cantidad de luz visible es insuficiente para ver los objetos. La radiación se recibe y después se refleja en una pantalla. Los objetos más calientes se convierten en los más luminosos.

Un uso muy común es el que hacen los controles remotos que generalmente utilizan los infrarrojos en vez de ondas de radio ya que no interfieren con otras señales como las señales de televisión.

Equipo de visión nocturna.

Entre los efectos biológicos que pueden ocasionar estas ondas son:

- Daño térmico a la retina y al cristalino.- Quemaduras en piel y córnea.

Luz visible.

Estas son todas las radiaciones electromagnéticas que el ojo humano es capaz de percibir.

No hay límites exactos en el espectro visible: un típico ojo humano responderá a longitudes de onda de 400 a 700 nm, aunque algunas personas pueden ser capaces de percibir longitudes de onda desde 380 hasta 780 nm.

Su frecuencia es > 384x1012Hz.

Longitudes de onda de los diferentes colores.

En general la luz visible no causa daños a la salud, pero hay personas que son susceptibles a ciertas frecuencias de onda, provocándoles severas convulsiones. (Epilepsia).

Radiación Ultravioleta.

Su longitud de onda está comprendida aproximadamente entre los 380nm a 200nm.

La frecuencia de estas ondas son > 7.89x1014Hz a > 1,5x1015Hz.

La luz ultravioleta tiene diversas aplicaciones. Una de las más comunes es como forma de esterilización, junto con los rayos infrarrojos (pueden eliminar toda clase de bacterias y virus sin dejar residuos, a diferencia de los productos químicos). O para controlar plagas.

Existen trampas para insectos en las que son atraídos hacia la luz UV, posteriormente para reciben una descarga eléctrico o son encerrados en pequeñas jaulas. También es usado en lámparas especiales.

Trampa para insectos. Con lámparas de rayos ultravioleta.

Lámparas de rayos UV, usadas para identificar billetes falsos.

Entre los daños que los rayos ultravioleta pueden provocar se incluyen el cáncer de piel, envejecimiento de ésta, irritación, arrugas, manchas o pérdida de elasticidad, así como afecciones a nivel ocular. También pueden desencadenar lupus eritematoso sistémico.

Algunos daños producidos por radiación UV.

La radiación UV es altamente mutágena, es decir, que induce a mutaciones. En el ADN provoca daño al formar dímeros de pirimidinas (generalmente dímeros de timina) que acortan la distancia normal del enlace, generando una deformación de la cadena.

Daño de la radiación ultravioleta al ADN.

Daño a los nucleótidos, producto de exposiciones altas a la radiación UV.

Rayos X.

La longitud de onda está entre 10 a 0,01 nanómetros.

Correspondiendo a frecuencias en el rango de 30 a 30000 PHz (de 50 a 5000 veces la frecuencia de la luz visible).

Los rayos X son una radiación ionizante porque al interactuar con la materia produce la ionización de los átomos de la misma, es decir, origina partículas con carga (iones).

Desde que se descubrió que los rayos X permiten captar estructuras óseas, se ha desarrollado la tecnología necesaria para su uso en medicina. La radiología es la especialidad médica que emplea la radiografía como ayuda en el diagnóstico médico, en la práctica, el uso más extendido de los rayos X.

A la izquierda, una radiografía del mentón

de un hombre. A la derecha, radiografía de la mano izquierda de la esposa del descubridor de los rayos X,

William Crookes.

Los rayos X son especialmente útiles en la detección de enfermedades del esqueleto, aunque también se utilizan para diagnosticar enfermedades de los tejidos blandos.

También se usan para el tratamiento de cáncer.

Radiografía de paciente con cáncer pulmonar.

Radiografía de paciente con pulmones saludables.

La exposición a cantidades altas de rayos X puede producir efectos tales como quemaduras en la piel, caída del cabello, defectos de nacimiento, cáncer, retraso

mental y la muerte. La dosis determina si un efecto se manifiesta y con qué severidad.

Rayos Gamma.

Los rayos gamma se encuentran en el extremo más elevado de energía del campo electromagnético.

Los rayos gamma se producen a causa de transiciones nucleares, mientras que los rayos-X son resultado de la aceleración de electrones.

Tienen una longitud de onda aprox. < 10x10−12m. Y una frecuencia aprox. > 300x1018Hz.

La potencia de los rayos gamma los hace útiles en la esterilización de equipamiento médico. Se suelen utilizar para matar bacterias e insectos en productos alimentarios.

Realización de tomografías y radioterapias.

A pesar de las propiedades cancerígenas, los rayos gamma también se utilizan para el tratamiento de ciertos tipos de cáncer.

Radiación gamma.

Esquema comparativo de las diferentes longitudes de las ondas.