Espectro de Frecuencias

Las ondas electromagnéticas cubren un espectro extremadamente amplio de longitudes de onda y frecuencia. Este espectro electromagnético incluye las ondas de radio y televisión, la luz visible, la radiación infrarroja y ultravioleta, los rayos x y los rayos gamma. Se han detectado ondas electromagnéticas con frecuencias desde 1 hasta 1024 Hz; en la figura de abajo se representa la parte más común del espectro, y se indican los intervalos de longitud de onda y frecuencia aproximados de sus diferentes segmentos. A pesar de las muchas diferencias en su uso y medios de producción, todas ellas son ondas electromagnéticas con la misma rapidez de propagación (en el vacío), c 5 299,792,458 m>s. Las ondas electromagnéticas difieren en frecuencia f y longitud de onda l, pero la relación c 5l f en el vacío se cumple para cada una. Nosotros sólo podemos detectar directamente una parte muy pequeña del espectro con nuestro sentido de la vista, y a ese intervalo lo denominamos luz visible. Su intervalo de longitud de onda va de 400 a 700 nm (400 a 700 3 1029 m), con frecuencias correspondientes de 750 a 430 THz (7.5 a 4.3 3 1014 Hz) aproximadamente. Las distintas partes del espectro visible evocan en los humanos las sensaciones de los diferentes colores. En la tabla se presentan las longitudes de onda de los colores en la parte visible del espectro. La luz blanca ordinaria incluye todas las longitudes de onda visibles. Sin embargo, con el uso de fuentes o filtros especiales es posible seleccionar una banda angosta de longitudes de onda dentro de un intervalo de unos cuantos nm. Esa luz es aproximadamente monocromática (de un solo color). La luz totalmente monocromática con una sola longitud de onda es una idealización inalcanzable. Cuando usamos la expresión “luz monocromática con l5550 nm” en relación con un experimento de laboratorio, en realidad nos referimos a una banda pequeña de longitudes de onda alrededor de 550 nm. La luz láser está mucho más cerca de ser monocromática que cualquiera que se obtenga de otra manera. Las formas invisibles de la radiación electromagnética no son menos importantes que la luz visible. Por ejemplo, nuestro sistema de comunicaciones globales depende de las ondas de radio: la radio AM utiliza ondas con frecuencias de 5.4 3 105 Hz a 1.6 3 106 Hz, mientras que las emisiones de radio en FM tienen lugar en las frecuencias de 8.8 3 107 Hz a 1.08 3 108 Hz. (Las emisoras de televisión usan frecuencias que incluyen la banda de FM.) Las microondas también se utilizan para la comunicación (por ejemplo, en los teléfonos celulares y las redes inalámbricas) y en los radares meteorológicos (con frecuencias cercanas a 3 3 109 Hz). Muchas cámaras tienen un dispositivo que emite un haz de radiación infrarroja; al analizar las propiedades de la radiación infrarroja reflejada por el sujeto, la cámara determina a qué distancia se encuentra éste y se enfoca de manera automática. La radiación ultravioleta tiene longitudes de onda más cortas que la luz visible, esta propiedad le permite enfocarse dentro de haces muy estrechos para aplicaciones de alta precisión, como la cirugía ocular LASIK. Los rayos x son capaces de pasar a través del tejido muscular, lo que los hace invaluables en la odontología y la medicina. La radiación electromagnética con la longitud de onda más corta, los rayos gamma, es producida en la naturaleza por los materiales radiactivos
. Los rayos gamma, que tienen una gran cantidad de energía, se utilizan en medicina para destruir células cancerosas.