sábado, 18 de marzo de 2023

MECÁNICA ONDULATORIA. CONVIVIENDO CON LAS ONDAS

 


En nuestro universo físico gran parte de los fenómenos energéticos se comportan como ondas. Tomemos simplemente como ejemplos los muy conocidos del sonido y de la luz. La distancia que recorre una onda con determinada frecuencia fija durante un periodo determinado, se conoce como longitud de onda. En el caso de las ondas sonoras, distinguimos los diferentes sonidos por sus frecuencias, más graves o más agudas, pero también podríamos hacerlo en base a sus diferentes longitudes de onda. Imaginemos una larga cuerda tendida horizontalmente, a la que mediante una brusca sacudida en uno de sus extremos, le comunicamos un movimiento vertical que se propaga a lo largo de la cuerda. Si consiguiéramos que dicho movimiento fuera regular, podríamos dibujar un esquema en el que algunos puntos de la cuerda se elevan mientras otros descienden. La distancia que separa dos puntos consecutivos con el vector en la misma posición, es la longitud de onda, que suele indicarse con la letra griega l. La longitud de onda también se llama periodo, y su relación con la frecuencia (f) determina la velocidad de la emisión.




Tomando como referencia la longitud de onda, podemos clasificar las ondas electromagnéticas en varios tipos diferentes:

Las ondas de radio corresponden a longitudes de onda superiores a un centímetro. Se trata de una zona de frecuencias muy importante en cualquiera de las aplicaciones tecnológicas más habituales. Concretamente, el rango de longitud de onda de alrededor de 10 centímetros está sobrecargado de cosas tan familiares como teléfonos móviles, Wi-Fi, hornos de microondas… Y por supuesto, la propia radio, ondas con las que convivimos a diario.

Descendiendo en la escala, están las longitudes de onda infrarrojas, llamadas así porque en la escala lumínica su espectro queda por debajo del color rojo. Se sitúan entre 0,8 y 500 micrómetros (10-6 m). Como cualquier cuerpo caliente, nuestros propios cuerpos emiten radiaciones infrarrojas con longitudes de onda cercanas a 10 micrómetros. Mediante cámaras especiales puede capturarse la imagen de estas radiaciones térmicas. Se utilizan para localizar personas o animales en la oscuridad. Las señales de los mandos a distancia emiten también una luz infrarroja.


El llamado intervalo visible va de 400 a 700 nanómetros (10-9 m). El sol emite radiación visible con la máxima potencia en esta zona de longitud de onda. La evolución natural de nuestra especie ha equiparado la máxima sensibilidad de la retina humana a la máxima emisión del espectro solar.

Entre los 10 y 400 nanómetros encontramos la luz ultravioleta (más allá del violeta en el espectro). Son ondas capaces de causar quemaduras solares o de romper moléculas mucho más eficazmente que la luz visible, porque son mucho más energéticas.

En longitudes de onda inferiores, de entre 10-10 y 10-11 m, se encuentran los rayos X que se utilizan en las radiografías convencionales. Nuestros huesos detienen estas ondas, pero no las estructuras más blandas, por lo que resultan idóneos para detectar lesiones óseas. Todavía por debajo están los rayos gamma (g), generados por procedimientos nucleares, y característicos de las emisiones radiactivas. Su descubrimiento y clasificación junto a las radiaciones alfa (a) y beta (b) se debe al genio científico de Ernest Rutherford.


Lo malo de llegar el primero a las citas es que nunca hay nadie para apreciarlo.


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