Ondas de radio
Cualquiera que haya utilizado un horno microondas sabe que hay energía en las ondas electromagnéticas. A veces esta energía es obvia, como en el calor del Sol en verano. Otras veces, es sutil, como la energía no sentida de los rayos gamma, que pueden destruir las células vivas.
Las ondas electromagnéticas aportan energía a un sistema en virtud de sus campos eléctricos y magnéticos. Estos campos pueden ejercer fuerzas y mover cargas en el sistema y, por tanto, realizar un trabajo sobre ellas. Sin embargo, hay energía en una onda electromagnética en sí misma, tanto si es absorbida como si no. Una vez creados, los campos transportan energía desde una fuente. Si posteriormente se absorbe algo de energía, la intensidad del campo disminuye y lo que queda sigue viajando.
Evidentemente, cuanto mayor sea la intensidad de los campos eléctricos y magnéticos, más trabajo podrán realizar y mayor será la energía que transporte la onda electromagnética. En las ondas electromagnéticas, la amplitud es la intensidad máxima de los campos eléctrico y magnético ((Figura)). La energía de la onda viene determinada por la amplitud de la misma.
Espectro electromagnético
En física, la radiación electromagnética (RME) consiste en ondas del campo electromagnético (EM) que se propagan por el espacio y que transportan energía electromagnética radiante[1]. Incluye las ondas de radio, las microondas, el infrarrojo, la luz (visible), el ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma. Todas estas ondas forman parte del espectro electromagnético[2].
Clásicamente, la radiación electromagnética consiste en ondas electromagnéticas, que son oscilaciones sincronizadas de campos eléctricos y magnéticos. La radiación electromagnética o las ondas electromagnéticas se crean debido al cambio periódico del campo eléctrico o magnético. Dependiendo de cómo se produzca este cambio periódico y de la potencia generada, se producen diferentes longitudes de onda del espectro electromagnético. En el vacío, las ondas electromagnéticas viajan a la velocidad de la luz, comúnmente denotada c. En medios homogéneos e isótropos, las oscilaciones de los dos campos son perpendiculares entre sí y perpendiculares a la dirección de la energía y de la propagación de la onda, formando una onda transversal. La posición de una onda electromagnética dentro del espectro electromagnético puede caracterizarse por su frecuencia de oscilación o por su longitud de onda. Las ondas electromagnéticas de distinta frecuencia reciben nombres diferentes, ya que tienen fuentes y efectos diferentes sobre la materia. Por orden de frecuencia creciente y longitud de onda decreciente son: las ondas de radio, las microondas, la radiación infrarroja, la luz visible, la radiación ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma[3].
Energía de la onda plana
La radiación que llamamos “luz” es sólo una pequeña parte del espectro electromagnético. Todo el espectro abarca desde las longitudes de onda muy largas (= frecuencias bajas = energías bajas) que suelen llamarse régimen de radio, hasta las longitudes de onda muy cortas (= frecuencias altas = energías altas) que se llaman rayos Gamma. Se llama alta energía a la radiación que está por encima (hacia energías más altas) del ultravioleta (UV), es decir, los rayos X y los rayos Gamma.
La astronomía de rayos X se ocupa de los fenómenos que se producen al final de la vida de las estrellas: explosiones de supernovas, estrellas de neutrones y agujeros negros estelares. Lejos de nuestra Galaxia, el cielo de los rayos X está dominado por galaxias activas (radiogalaxias, galaxias Seyfert y cuásares) con agujeros negros supermasivos en su centro y por cúmulos de galaxias, las mayores formaciones físicas de nuestro universo. Además, las estrellas y galaxias normales pueden estudiarse con los modernos telescopios de rayos X. E incluso los cometas y los planetas del sistema solar se ven en rayos X. Una breve introducción a los rayos X y a la astronomía de rayos X puede encontrarse en las páginas “Imagina el Universo” de la NASA: (nivel 1: básico) y (nivel 2: científico).
Detector de radiación electromagnética
Los puntos verdes muestran la ubicación de 186 estallidos de rayos gamma observados por el Large Area Telescope (LAT) del satélite Fermi de la NASA durante su primera década. Algunos estallidos notables están resaltados y etiquetados. Antecedentes: Construido a partir de nueve años de datos del LAT, este mapa muestra cómo aparece el cielo de rayos gamma a energías superiores a 10.000 millones de electronvoltios. El plano de nuestra Vía Láctea corre a lo largo del centro del gráfico. Los colores más brillantes indican fuentes de rayos gamma más brillantes.
Jim Lucas es redactor de Live Science. Cubre temas de física, astronomía e ingeniería. Jim se graduó en la Universidad Estatal de Missouri, donde obtuvo una licenciatura en física con especialización en astronomía y redacción técnica. Tras su graduación, trabajó en el Laboratorio Nacional de Los Álamos como administrador de sistemas de red, redactor técnico y especialista en seguridad nuclear. Además de escribir, edita artículos de revistas científicas en diversas áreas temáticas.