jueves, 28 de junio de 2012

¿Qué es el Espectro Electromagnético?


Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden contemplar mediante espectroscopios que, además de permitir observar el espectro, permiten realizar medidas sobre el mismo, como son la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación. La longitud de una onda es el período espacial de la misma, es decir, la distancia que hay de pulso a pulso .
Frecuencia es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenómeno o suceso periódico.
El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio. Se cree que el límite para la longitud de onda más pequeña posible es la longitud de Planck mientras que el límite máximo sería el tamaño del Universo aunque formalmente el espectro electromagnético es infinito y continuo.
Para su estudio, el espectro electromagnético se divide en segmentos o bandas, aunque esta división es inexacta.




Se puede obtener mucha información acerca de las propiedades físicas de un objeto a través del estudio de su espectro electromagnético, ya sea por la luz emitida (radiación de cuerpo negro) o absorbida por él. Esto es la espectroscopia y se usa ampliamente en astrofísica y química. Para ello se analizan los espectros de emisión y absorción.


- El espectro de emisión atómica de un elemento es un conjunto de frecuencias de las ondas electromagnéticas emitidas por átomos de ese elemento, en estado gaseoso, cuando se le comunica energía. El espectro de emisión de cada elemento es único y puede ser usado para determinar si ese elemento es parte de un compuesto desconocido.

- El espectro de absorción de un material muestra la fracción de la radiación electromagnética incidente que un material absorbe dentro de un rango de frecuencias. Es, en cierto sentido, el opuesto de un espectro de emisión. Cada elemento químico posee líneas de absorción en algunas longitudes de onda, hecho que está asociado a las diferencias de energía de sus distintos orbitales atómicos. De hecho, se emplea el espectro de absorción para identificar los elementos componentes de algunas muestras, como líquidos y gases; más allá, se puede emplear para determinar la estructura de compuestos orgánicos. Un ejemplo de las implicaciones de un espectro de absorción es que aquel objeto que lo haga con los colores azul, verde y amarillo aparecerá de color rojo cuando incida sobre él luz blanca.

 En la imagen de la izquierda podemos ver un ejemplo de aplicación del estudio de los espectros. Cuando la luz indice sobre una nube de gas, su posterior estudio, revela los componentes de los que está formada, ya que sólo pasarán aquellas longitudes de onda que no hayan sido absorbidas por la nube. Cada elemento tiene su propia firma espectral. En este enlace podéis consultar tanto es espectro de emisión como de absorción de los diferentes elementos de la tabla periódica.








Bibliografía:

http://fnuclear.blogspot.com/
http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/ma/ma6.swf
http://es.wikipedia.org/wiki/Espectroscop%C3%ADa
http://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_electromagn%C3%A9tico
http://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_de_absorci%C3%B3n
http://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_de_emisi%C3%B3n
http://herramientas.educa.madrid.org/tabla/espectros/spespectro.html

33 comentarios:

  1. WOO! Esta super completo'(: me encanto & me fue de mucha ayuda GRACIAS:33

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    1. Muchas gracias Jessica, pero tengo una sorpresa para ti: ¡Hay mucho más para contar sobre el espectro electromagnético! Los artículos los voy escribiendo en función de los cursos que voy impartiendo y ahora me estoy centrando en otras temáticas. En un futuro volveré a tratar este asunto. Quería centrarme en el tipo de información que se obtiene estudiando cada banda.

      Un saludo!

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    2. Acabo de revisar este articulo y me gusto muchisimo, gracias por la informacion, fue muy clara la explicacion del espectro, siempre me la habia preguntado, tengo una pregunta, con respecto a la temperatura, ¿los cuerpos que reciben radiacion ultravioleta o mayor se calientan? y tengo la duda,¿¡los rayos infrarrojos sirven para calentar la materia o son generados por el calor de una materia? creo que asi funcionan ciertos hornos
      saludos

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    3. Hola,

      Efectivamente se puede calentar una sustancia irradiándola algún tipo de onda electromagnética, ya sea ultravioleta, infrarrojo o como suele ser más popular, microondas. Lo importante es que dicha radiación sea capaz de alterar el estado de los átomos/moléculas que lo conforman.

      La temperatura de un cuerpo no es más que el estado de agitación de sus átomos/moléculas: cuanto más se agiten más temperatura. De este modo los electrones de los átomos pueden absorber fotones y aumentar su energía. También por ejemplo si el campo eléctrico formado por la radiación incidente es la adecuada para que las moléculas varíen su alineación (muchas moléculas son dipolos eléctricos), logras aumentar la temperatura al lograr agitarlas.

      Saludos,

      Fran

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  2. oye el espectro magnético y el espectro electromagnético es lo mismo

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    1. No es lo mismo. El espectro magnético corresponde a las fuerzas provocadas únicamente por el magnetismo. En este vídeo se pueden apreciar las líneas de fuerzas magnéticas:
      http://www.youtube.com/watch?v=Qj1VwNe-VcA

      El espectro electromagnético es la distribución energética de las ondas electromagnéticas. La radiación electromagnética consiste en la combinación de los campos eléctricos y magnéticos que se propagan a través del espacio transportando energía.


      Un saludo!

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  3. me encanto el articulo pero me saltan unas dudas :( el espectro de emision y absorcion son de origuen quimico o natural? quien fue que los descubrio?

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  4. Hola,

    Los espectros de absorción y emisión son de origen natural, debido a la absorción o emisión de un fotón por parte de un electrón cuando éste cambia de nivel de energía (saltando entre orbitales).

    El primero que propuso su interpretación correcta fue Kirchhoff.

    Saludos.

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  5. hola a mi me presentaron una pregunta interesante: ¿de que tipo creen que sera la mayor parte de la radiacion elctromagnetica que llega hasta la superficie de la tierra?

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    1. El principal origen de las radiaciones incidentes en la Tierra es el Sol. La radiación solar tiene en su mayor parte una longitud de onda de entre 200 y 2000 nm e incluye, por tanto, los espectros ultravioleta, visible e infrarrojo.

      Los distintos gases que conforman la atmósfera absorben hasta un 20% de la radiación solar incidente. Las radiaciones de mayor energía -es decir, las de menor longitud de onda-, son absorbidas en las capas más externas de la atmósfera, provocando reacciones de fotodisociación y fotoionización. A menor altura, en la estratosfera, el ozono se encuentra presente en densidad elevada y absorbe los rayos ultravioleta de mayor longitud de onda -hasta 340 nm- y en la troposfera, los gases invernadero -dióxido de carbono especialmente, pero también metano, monóxido de dinitrógeno y otros-, absorben parte de la radiación infrarroja. Como resultado de estos procesos de absorción, la mayor parte de la radiación que incide en la superficie terrestre pertenece a la región del espectro visible.

      Por otra parte, también en la atmósfera se producen dispersión y reflexión de la radiación solar, de hasta un 30% de la incidente. Casi las tres cuartas partes de la reflexión y dispersión se debe a las nubes, por lo que hay variaciones locales y estacionales en estos procesos; el resto es dispersado por los aerosoles atmosféricos.

      Por consiguiente, alrededor de un 50% de la radiación solar llega efectivamente a la superficie terrestre. Por otra parte, también ésta emite radiación, en la región del infrarrojo y, en menor medida, por procesos convectivos y de circulación atmosférica del agua; por estos procesos, la superficie terrestre pierde temperatura. No obstante, al igual que ocurre con la radiación incidente, los gases de efecto invernadero presentes en la atmósfera absorben parte de la radiación emitida en el infrarrojo y posibilitan el mantenimiento de una temperatura mínima adecuada para la vida en las regiones más bajas de la troposfera; es lo que se denomina efecto invernadero natural.

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  6. hola
    cuando se publicó este artículo?

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  7. woow! Graciass aclararOn mii dudaa!! Ahoraa iievare una tareaa super completaa! Gracias.! :'3

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  8. Este tema me está gustando mucho :D Gracias por la información.

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  9. gracias por el tema me ayudo de mucho

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  10. Hola, tengo una duda, un objeto con temperatura mayor que 0 kelvin emite radiación infraroja, ahora bien, emite radiación infrarroja en que rango de temperatura? es decir, el gráfico muestra las diferentes temperaturas donde las radiaciones por su tipo son mas intensas. Un objeto que arde aunos 10.000.000 de Kelvin, emite mayoritariamente radiación gamma? solo por arder a esa tempreatura? Por ejemplo si yo enciendo un fósforo, emitirá infrarrojos, luz visible y ultravioletas, pero si pudiese hacer que se queme a 10.000.000 de kelvin, emitiría gammas?

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    1. A mayor temperatura, las moléculas y átomos tienen más energía por lo que sus colisiones e interacciones son más energéticas. En estas colisiones y en otros procesos físicos se emiten fotones de diferente energía que son los que vemos como radiación. Si estos fotones son poco energéticos tendremos radiación infrarroja, mientras que si poseen mucha energía podemos obtener rayos gamma. A parte de la temperatura también hay otros factores que hay que tener en cuenta, pero en el gráfico sólo se muestra esta variable. Espero poder haberte ayudado.

      Un saludo!

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  11. Gracias por la informacion!!! logre ayudar a mi hijo a reallizar su tarea...

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  12. Las líneas espectrales son consecuencia de la estructura interna del átomo y responden a absorción o emisión de energía por parte de los átomos del elemento analizado. ¿Qué partículas del átomo crees que tienen capacidad para responder a ese intercambio de energía? ¿Por qué?

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  13. Los responsables de estas emisiones energéticas son los electrones. Cuando están en un estado excitado y decaen a su estado fundamental (o un estado de menor energía) emiten un fotón cuya energía es la diferencia de energía entre los estados inicial y final del electrón.
    Un saludo!

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  14. Hola, me podrian explicar con palabras sencillas que es el ESPECTRO ELECTROMAGNETICO y que es la FIRMA ESPECTRAL y la relacion entre ellos?

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    1. Por definición: El espectro electromagnético es el conjunto de longitudes de onda de todas las radiaciones electromagnéticas.

      Y la firma espectral es la variación de la reflectancia en función de la longitud de onda. Es decir, si estudiamos el espectro electromagnético de un cuerpo, nos mostrará una firma espectral diferente a la de otro cuerpo. Sería como analizar "la huella digital" de las estrellas. Por ejemplo, el espectro electromagnético que obtenemos de un estrella gigante roja, es diferente del espectro electromagnético de una estrella enana blanca. Cada una de ellas tiene sus propias firmas espectrales.

      Espero haber aclarado tus dudas.

      Un saludo!!

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  15. gracias me saco de un apuro muy padre

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  16. me podrias explicar la primer imagen? seria de mucha ayuda, Gracias!

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    1. En la primera fila, pone, ¿Penetra en la atmósfera? Se refiere a que no todos los tipos de radiación pueden hacerlo. Es por ello que colocamos telescopios en el espacio. Por ejemplo, para observar los rayos gamma que emiten los agujeros negros, necesitamos un telescopio espacial, no podríamos apreciarlos desde la Tierra.
      La segunda fila, se refiere a la longitud que tienen los diferentes tipos de radiación. A veces no podemos escuchar la radio, porque las ondas, al ser tan "anchas" no nos pueden llegar. Es el caso de un túnel. Si te fijas, la longitud de onda es inversamente proporcional a la energía que transporta esa onda. Cuanto más pequeña sea la longitud de onda, mayor es la frecuencia (energía), que en la imagen está representada de color rojo. Un ejemplo de aplicación de esta energía. Si yo quiero verte una fractura ósea, no puedo usar la luz visible, porque no es lo suficintemente energética como para atravesar tu piel. Pero los rayos X sí. Evidentemente, cuanto más energética es la onda, más caliente está. Es lo que representa el termómetro inferior.
      ¿Te queda alguna duda?
      Un saludo!

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    2. Que respuesta más clara, me sirvió mucho. Gracias

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  17. muy bien ...super asi voy aprendiendo mas ...y me voy preparando para mi examen jeje ;)

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  18. Cómo se pueden contrarrestar los efectos de las ondas electromagnéticas generadas por los aparatos domésticos?

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    1. Los aparatos electromagéticos domésticos son totalmente seguros para la salud. A pesar de ello en internet circulan mensajes alarmistas sin fundamento científico, así que no te preocupes.

      Un saludo!

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  19. hola, en el espectro electromagnético aparece una sección donde se explica la frecuencia en Hz, indicando a través de una barra de colores el lugar correspondiente de acuerdo a la frecuencia, ¿qué relación tiene el color con los rayos? y si hay relación que color le corresponde a los rayos Alfa?

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    1. ¿A qué te refieres con rayo alfa? ¿A las partículas alfa? Estas son núcleos ionizados. ¿Tal vez querías preguntar por los rayos X?

      Un saludo!

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  20. Hola, una duda, el concepto manejado en iluminación como "temperatura de color", ¿Qué relación tiene con el espectro electromagnético? Gracias

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    1. En este enlace lo explican muy bien: http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_de_color

      En astronomía se emplea por ejemplo para evaluar la temperatura superficial de una estrella. Las estrellas azules son más calientes que las rojas. Y las blancas, más que las naranjas. Por ello, sabiendo el color de un astro, podemos estimar su temperatura. Y ese color lo vemos en la parte del espectro visible.

      Un saludo!

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