Gli 8 tipi di onde elettromagnetiche e le loro caratteristiche

il onde elettromagnetiche, all'interno della fisica, occupano un ruolo preponderante per capire come funziona l'universo. Quando furono scoperti da James Maxwell, questo aprì la finestra per comprendere meglio il funzionamento della luce e l'unificazione di elettricità, magnetismo e ottica sotto lo stesso campo.

A differenza delle onde meccaniche che disturbano un mezzo fisico, le onde elettromagnetiche possono viaggiare attraverso il vuoto alla velocità della luce. Oltre alle proprietà comuni (ampiezza, lunghezza e frequenza), sono composti da due tipi di campi perpendicolari (elettrici e magnetici) che, quando oscillano, si manifestano come vibrazioni accattivanti e energia assorbibile.

Queste ondulazioni sono simili tra loro e il modo per distinguerle è correlato alla loro lunghezza d'onda e frequenza. Queste proprietà determinano la sua radiazione, visibilità, potenza di penetrazione, calore e altri aspetti.

Per comprenderli meglio, sono stati raggruppati in quello che conosciamo come lo spettro elettromagnetico, che rivela il suo funzionamento associato al mondo fisico.

Tipi di onde elettromagnetiche o spettro elettromagnetico

Questa classificazione, che si basa sulla lunghezza d'onda e sulla frequenza, stabilisce la radiazione elettromagnetica presente nell'universo conosciuto. Questo intervallo ha due estremità non visibili divise da una piccola banda visibile.

In questo senso, le frequenze con energia inferiore si trovano sulla destra, mentre le frequenze con la frequenza più alta sono sul lato opposto.

Sebbene non sia delimitato con precisione, poiché alcune frequenze potrebbero sovrapporsi, serve come riferimento generale. Per conoscere queste onde elettromagnetiche in modo più dettagliato, vediamo la loro posizione e le caratteristiche più importanti:

Onde radio

Situati alla fine della lunghezza d'onda più lunga e della frequenza più bassa, vanno da pochi a un miliardo di Hertz. Sono utilizzati per trasmettere un segnale con informazioni di vario tipo e vengono catturati dalle antenne. La televisione, la radio, i telefoni cellulari, i pianeti, le stelle e altri corpi celesti li emettono e possono essere catturati.

Il forno a microonde

Situate in frequenze ultra alte (UHF), super alte (SHF) ed estremamente alte (EHF), variano tra 1 GHz e 300 GHz. A differenza delle frequenze precedenti che possono misurare fino a un miglio (1,6 km), le microonde Variano da pochi centimetri a 33 cm.

Data la loro posizione nello spettro, tra 100.000 e 400.000 nm, vengono utilizzati per trasmettere dati a frequenze che non interferiscono con le onde radio. Per questo motivo, vengono applicati in tecnologia radar, telefoni cellulari, forni da cucina e soluzioni informatiche.

La sua oscillazione è il prodotto di un dispositivo noto come magnetron, che è un tipo di cavità risonante che ha 2 magneti disco alle estremità. Il campo elettromagnetico è generato dall'accelerazione degli elettroni catodici.

Raggi infrarossi

Queste ondate di calore sono emesse da corpi termici, alcuni tipi di laser e diodi che emettono luce. Sebbene spesso si sovrappongano a onde radio e microonde, il loro intervallo è compreso tra 0,7 e 100 micrometri.

Le entità più spesso producono calore che può essere rilevato dalla visione notturna e dalla pelle. Sono spesso utilizzati per telecomandi e sistemi di comunicazione speciali.

Luce visibile

Nella divisione referenziale dello spettro troviamo la luce percepibile, che ha una lunghezza d'onda compresa tra 0,4 e 0,8 micrometri. Ciò che distinguiamo sono i colori dell'arcobaleno, dove la frequenza più bassa è caratterizzata dal colore rosso e il più alto dal viola.

I suoi valori di lunghezza sono misurati in nanometri e Angstrom, rappresenta una parte molto piccola di tutto lo spettro e questa gamma include la maggior quantità di radiazioni emesse dal sole e dalle stelle. Inoltre, è un prodotto dell'accelerazione degli elettroni nei transiti di energia.

La nostra percezione delle cose si basa sulla radiazione visibile che colpisce un oggetto e poi gli occhi. Quindi il cervello interpreta le frequenze che danno origine al colore e ai dettagli presenti nelle cose.

Raggi ultravioletti

Queste ondulazioni sono nell'intervallo di 4 e 400 nm, sono generate dal sole e da altri processi che emettono grandi quantità di calore. L'esposizione prolungata a queste onde corte può causare ustioni e alcuni tipi di cancro negli esseri viventi.

Poiché sono il prodotto di salti di elettroni in molecole ed atomi eccitati, la loro energia interviene nelle reazioni chimiche e viene usata in medicina per sterilizzare. Sono responsabili per la ionosfera poiché lo strato di ozono evita i suoi effetti nocivi sulla terra.

Raggi X

Questa designazione è perché sono invisibili onde elettromagnetiche in grado di attraversare corpi opachi e produrre impressioni fotografiche. Situati tra 10 e 0,01 nm (da 30 a 30.000 PHz), sono il risultato di elettroni che saltano dalle orbite degli atomi pesanti.

Questi raggi possono essere emessi dalla corona del sole, pulsar, supernova e buchi neri a causa della loro grande quantità di energia. La sua esposizione prolungata provoca il cancro e sono utilizzati nel campo della medicina per ottenere immagini di strutture ossee.

Raggi gamma

Situati all'estrema sinistra dello spettro, sono le onde più frequenti e di solito si verificano in buchi neri, supernove, pulsar e stelle di neutroni. Possono anche essere una conseguenza di fissione, esplosioni nucleari e fulmini.

Poiché sono generati da processi di stabilizzazione nel nucleo atomico dopo le emissioni radioattive, sono letali. La loro lunghezza d'onda è subatomica, che consente loro di attraversare gli atomi. Anche così, sono assorbiti dall'atmosfera terrestre.

Effetto Doppler

Chiamato per il fisico austriaco Christian Andreas Doppler, si riferisce al cambiamento di frequenza in un prodotto d'onda del movimento apparente della sorgente in relazione all'osservatore. Quando viene analizzata la luce di una stella, si distingue uno spostamento verso il rosso o uno spostamento verso il blu.

All'interno dello spettro visibile, quando l'oggetto stesso tende ad allontanarsi, la luce che emana si sposta su lunghezze d'onda più lunghe, rappresentate dall'estremità rossa. Quando l'oggetto si avvicina, la sua lunghezza d'onda viene ridotta, il che rappresenta uno spostamento verso l'estremità blu.

riferimenti

1. Wikipedia (2017). Spettro elettromagnetico Estratto da wikipedia.org.
2. KahnAcademy (2016). Luce: onde elettromagnetiche, spettro elettromagnetico e fotoni. Estratto da khanacademy.org.
3. Progetto Aesop (2016). Spettro radio. Facoltà di Ingegneria, Università della Repubblica dell'Uruguay. Recuperato da edu.uy.
4. Céspedes A., Gabriel (2012). Onde elettromagnetiche Università di Santiago del Cile. Estratto da slideshare.net.