92
Unidad 4
Figura 4.7.
La primera onda tiene mayor
longitud de onda (
λ
) y menor frecuencia (
υ
)
que la segunda.
λ
λ
ondas de radio
Longitud de onda
λ
(m)
10
4
10
3
10
2
10 1 10
−
1
10
−
2
10
−
3
10
−
4
10
−
5
10
−
6
10
−
7
10
−
8
10
−
9
10
−
10
10
−
11
10
−
12
10
−
13
Ondas cortas
microondas
infrarrojos
ultravioleta
rayos X
rayos
γ
Ondas largas
10
5
10
6
10
7
10
8
10
9
10
10
10
11
10
12
10
13
10
14
10
15
10
16
10
17
10
18
10
19
10
20
10
21
frecuencia
(Hz)
Baja frecuencia
Alta frecuencia
700
600
500
400
λ
(nm)
4,2 . 10
14
ν
(Hz)
5 . 10
14
6 . 10
14
7,5 . 10
14
visible
Figura 4.8.
Las longitudes de onda de las radiaciones que componen el espectro de la luz visible varían, más o menos, entre
400 nm (región del violeta) y 780 nm (región del rojo). A un lado y a otro de este rango existen otras muchas radiaciones
electromagnéticas que nuestros ojos no pueden ver pero que ciertos instrumentos sí son capaces de detectar.
3.
Radiaciones y espectros
3.1.
La radiación electromagnética
Habrás observado muchas veces que cuando un haz de luz visible atraviesa un pris-
ma transparente se descompone en luces de distintos colores, los del arcoíris. Este
fenómeno fue estudiado por
Isaac Newton
(1643-1727), que denominó al conjunto
de esa infinidad de colores
espectro continuo de la luz visible;
y ocurre porque
los colores o radiaciones que componen cualquier luz compleja (policromática) no
se propagan con la misma velocidad al atravesar los diversos medios transparentes
(vidrio, agua, etc.) y, por tanto, al entrar o salir de ellos se desvían con distintos án-
gulos de refracción. Esto hace que las diferentes luces simples (monocromáticas) que
componen la luz compleja se separen.
En 1800, el astrónomo
William Herschel
(1738-1822) presentó los resultados de
sus experimentos sobre la cantidad de calor que lleva asociado cada uno de los co-
lores del arcoíris. Sus medidas mostraban que la temperatura aumentaba a medida
que se pasaba del azul al rojo. Pero además, cuando colocó el termómetro más allá
del color rojo descubrió que la temperatura era aún más alta. ¡Existía otro tipo de
luz, invisible para el ojo humano! A esta radiación la denominó
rayos caloríficos;
actualmente la conocemos como
radiación infrarroja o infrarrojos.
Enseguida los científicos se preguntaron si habría otros rayos más allá del violeta. La
respuesta no tardó en llegar. En 1801,
Wilhelm Ritter
(1776-1810) colocó una sal
de plata más allá del violeta y encontró que se ennegrecía más deprisa que si se la
exponía a cualquier otro color. Ritter llamó a estos rayos invisibles
rayos químicos;
hoy los llamamos
rayos ultravioletas.
En la actualidad sabemos que tanto la luz visible como la infrarroja y la ultravioleta son
tres tipos de
radiaciones electromagnéticas,
que pueden describirse en términos
ondulatorios y, por tanto, ser caracterizadas por una longitud de onda (
λ
), una fre-
cuencia (
υ
) y un número de onda (
υ
) (figura 4.7).
Relación entre las magnitudes que caracterizan a una radiación
Como el producto de la longitud de onda por la frecuencia de una radiación elec-
tromagnética es siempre una cantidad constante que coincide con la velocidad de la
luz en el vacío (
c
=
λ
υ
=
3
⋅
10
8
m/s), se tiene que:
υ
=
c
/
λ
Como por definición:
υ
=
1/
λ
; entonces:
υ
=
c
υ
.
❚❚
Refracción:
es el cambio de
dirección que experimenta una
onda al pasar de un medio ma-
terial (donde se mueve a una
cierta velocidad) a otro donde
se mueve a velocidad distinta.
❚❚
Longitud de onda (
λ
):
es la
distancia entre dos puntos con-
secutivos de una onda que se
hallan en el mismo estado de
vibración. Se mide en unidades
de longitud, m, cm, nm, etc.
(1 nm equivale a 10
−
9
m).
❚❚
Frecuencia (
υ
):
es el núme-
ro de ondas que pasan por un
punto cada segundo. Se mide
en s
−
1
o, lo que es lo mismo, en
hertzios (Hz), en honor a Hein-
rich Hertz.
❚❚
Número de onda (
υ
):
es la
inversa de la longitud de onda.
Se mide en m
−
1
, cm
−
1
, etcétera.
DEFINICIONES
