Tema 1 Espectro Electromagnético

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  • Se denomina espectro electromagntico a la distribucin energtica, del conjunto de ondas electromagnticas.

    Tratndose de un objeto se denomina espectro electromagntico o simplemente espectro, a la radiacin electromagntica que emite o absorbe una sustancia. Dicha radiacin sirve para identificar la sustancia de manera anloga a una huella dactilar

  • Entre las ondas electromagneticas se incluyen las ondas de radio, las microondas,radiacion infrarroja, la luz visible, los rayos X, los rayos gamma entre otros

  • Los diversos tipos de ondas electromagneticas difieren entre si unicamente por su longitud de onda y su frecuencia las cuales estan relacionadas por la ecuacion:

    V= f x C= f x Se cree que el lmite para la longitud de onda ms pequea posible es la longitud de Planck mientras que el lmite mximo sera el tamao del Universo

  • La longitud de Planck (P) es la distancia o escala de longitud por debajo de la cual se espera que el espacio deje de tener una geometra clsica.

    Se calcula a partir de tres constantes fundamentales, la velocidad de la luz, la constante de Planck y la constante gravitacional. Equivale a la distancia que recorre un fotn, viajando a la velocidad de la luz, en el tiempo de Planck (unidad de tiempo considerada como el intervalo temporal ms pequeo que puede ser medido).

    Longitud de Planck

  • Son emitidas generalmente por una variedad de circuitos elctricos: por ejemplo. La corriente alterna de 60Hz genera ondas electromagnticas de 5x106 m que se usan en sistemas de comunicacin de radio y televisin. Los radioaficionados y las emisoras radiales emplean una antena emisora para sus transmisiones usando para ello las ondas radiales largas y ondas de radio AM .Las ondas de radio FM son de mayor frecuencia que las anteriores.Ejm. El bluetooth transfiere datos mediante ondas de radio.

  • ONDAS EN TELECOMUNICACIONES

  • Se denomina microondas a las ondas electromagnticas definidas en un rango de frecuencias determinado entre 300 MHz y 300 GHz y longitudes de onda entre 1 cm a 100 micrometros.Su frecuencia es cercana a la frecuencia de resonancia natural de las moleculas de agua que hay en solidos y liquidos. Por este motivo son facilmente absorvidas por las moleculas de agua en alimentos, lo cual conlleva a el calentamiento de los mismos.Estas ondas se utilizan en numerosossistemas, como mltiples dispositivos de transmisin de datos, radares y hornos microondas

  • Los rayos infrarrojos o radiacin trmica son un tipo de radiacin electromagntica de una longitud de onda superior a la de la luz visible pero ms corta que la de las microondas. El nombre de infrarrojo significa por debajo del rojo. El rojo es el color de longitud de onda ms larga de la luz visible.

    Los infrarrojos son a menudo subdivididos en infrarrojos cortos (0,7-5 m), infrarrojos medios (5-30 m) e infrarrojos largos (30-1000 m). tipos.

    Los infrarrojos estn asociados al calor debido a que a temperatura normal los objetos emiten espontneamente radiaciones en el rango de los infrarrojos.

  • Es aquella parte del espectro electromagntico que el ojo humano puede detectar. La luz es producida por el reacomodo de los electrones en tomos y molculas . Las diversas longitudes de onda de la luz visible se clasifican en colores que van del violeta al rojo.Newton fue el primero en reconocer que la luz blanca es realmente una mezcla de todos los colores del espectro visible , que el prisma no altera la luz blanca en grados distintos, como se haba pensado en siglos, sino que sencillamente despliega luz , separndola en sus colores constitutivos.

  • Los rayos UV son parte del espectro electromagntico, son aquellos que tienen longitudes de onda que van entre 190-400 nanmetros (nm).Dentro de los rayos UV se reconocen tres regiones espectrales: UV-A (320-400nm), UV-B (280-320nm), UV-C (200-280nmLos seres humanos no ven muy bien los rayos UV porque la crnea los absorbe, los insectos, las abejas responden visualmente al UV, las palomas pueden reconocer figuras iluminadas por el UV y aprovechar su habilidad para volar con el sol en dis nublados.Los UV no originan imgenes visuales, son invisibles. Pero su accin sobre la retina delm ojo y sobre la piel es grande y destructora.Sin embargo en pequeas dosis son beneficiosos

  • Es una radiacin invisible, capaz de atravesar cuerpos opacos y de imprimir las pelculas fotogrficas. La longitud de onda est entre 10 a 0,1 nanmetros, correspondiendo a frecuencias en el rango de 30 a 3.000 PHz (de 50 a 5.000 veces la frecuencia de la luz visible).Los rayos X surgen de fenmenos extranucleares. Los rayos X son una radiacin ionizante porque al interactuar con la materia produce la ionizacin de los tomos de la misma, es decir, origina partculas con carga (iones).Los rayos-X son resultado de la aceleracin de electrones. Los fotones con energas aproximadas entre 10 keV y unos cuantos cientos de keV, pueden ser tanto rayos X duros como rayos gamma.

  • Los rayos gamma son una forma de radiacin electromagntica con energa extremadamente elevada. La radiacin de rayos gamma tiene longitud de onda mucho ms corta que la luz visible, por lo que los fotones de rayo gamma tienen muchsima ms energa que los fotones de luz.Los rayos gamma tienen longitud de ondas de aproximadamente 100 picometros y oscila en una frecuencia de 3 exahertz o mayor.Es formada por fotones, producida generalmente por elementos radioactivos o procesos subatmicos por la aniquilacin de un par positrn-electron.Los rayos gamma tienen usos mdicos, como la realizacin de tomografas y radioterapias.

  • Diagnostico de ACV.Diagnostico de la enfermedad de Alzheimer.Demostracin de cambios en la demencia por consumos de estupefacientes.Diagnostico de la demencia multi-infarto.

  • Los tomos son capaces de emitir radiacin electromagntica o absorberla al ser estimulados mediante calentamiento o radiacin, en algunas frecuencias . Estas frecuencias de emisin o absorcin determinan una serie de lneas que recogidas en un diagrama reciben el nombre de espectro de emisin o de absorcin del tomo correspondiente. Se trata de espectros discontinuos. Los elementos gaseosos de un tubo de descarga emiten una luz que posee un espectro discontinuo, slo contiene determinadas radiaciones, que aparecen en forma de rayas entre las cuales hay una zona oscura. Los espectros continuos son los que abarca toda la frecuencia de las radiaciones que tienen pasando de una a otra gradualmente, sin saltos. La luz blanca tiene un espectro continuo, formado por siete colores (rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, ail y el violeta) y cada uno de ellos corresponde a radiaciones de una frecuencia determinada; cuando termina un color empieza otro, sin que, entre ellos, hayan ninguna zona oscura.

  • 1. En que longitud de onda podemos sintonizar una estacin de radio que emite seales a una frecuencia de 12 MHz. A) 100m B) 75m C) 12m D) 25m E)300m

    2. Un haz de luz roja(longitud de onda 7000Amstron)se propaga en el vaco e incide en una regin R.En su camino se cruza con un haz de luz violeta(longitud de onda 4000Amstron) de la misma intensidad. La frecuencia de la luz que llega a R es aproximadamente.

  • 3. A una casa llega una seal de radio con frecuencia de 3 MHz. Si desde la emisora hasta la casa ocupan exactamente 400 crestas de onda con una rapidez de 3x108 m/s, a qu distancia de la emisora se encuentra la casa?

    4. Indique la verdad o falsedad de las siguientes proposiciones:I. Las microondas al pasar de un medio a otro cambian su frecuencia.II. Las radiaciones ultravioletas tienen mayor longitud de onda que las radiaciones infrarrojas.III. El color rojo tiene mayor longitud de onda que el color violeta.

  • 5. En cierto instante el vector intensidad de campo elctrico es paralelo al semieje +X y su amplitud es de 60mV/m, la onda electromagntica se propaga en el vaco y en la direccin magntica de la onda de dicho instante en picoteslas es:A) -100 k B) 100j c) -200 k D) 250 k E) 300k

    6. Una onda electromagntica se propaga en el vaco con una frecuencia de 4MHz al pasar por un medio de (r= 9; R=4) presentan una longitud de onda de:A) 12,5 m B) 13,5 m C) 14,5 m D) 15,5 m E)16,5 m

  • 7. Una onda electromagntica posee una longitud de onda de 2,21 . Halle la energa capaz de poder transportar.A) 9fJ B) 90fJ C) 0,9fJ D) 30 fJ E) 8fJ 8. El ojo humano es sensible a la luz de 5,5x 10-7m de longitud de onda, la cual esta en la regin verde-amarilla del espectro electromagntico. Determina cul es la frecuencia de esta luz? Considere C= 3x108m/s

  • 9. Una onda electromagntica cuya frecuencia es de 4MHz se propaga en un medio cuya permitividad elctrica(m) es 40% mayor que la permitividad del vaco y su permitividad magntica(m) es 10% veces mayor que la permitividad del vaco.. Determine la rapidez de propagacin de la onda.

    10. Si el valor mximo de E es 15mV/m, determine el valor mximo de B; donde E y B son componentes de una onda electromagntica.11. El campo elctrico de una onda electromagntica que se propaga en el vaco vara segn.E= Eosen( kZ+2 x108t +/2)j. Donde Z est en (m) y t en(s).Determine la direccin de propagacin de la onda electromagntica y la longitud de onda.

  • Gracias por la atencin prestada