Title: Ondas electromagnéticas
Course: Física - 1º B.D. > Section: Ondas electromagnéticas

Inicios del electromagnetismo

En los siguientes videos de Antel de todos, se estudia el electromagnetismo y la generación de ondas electromagnéticas

Electromagnetismo

Electromagnetismo Parte 2

Las seis claves para entender el electromagnetismo

En este video se hace un recorrido desde los fenómenos eléctricos, pasando por los magnéticos para lograr comprender el electromagnetismo.

Hoy sí vas a entender el electromagnetismo

La luz es una onda electromagnética

Faraday planteó que un campo magnético variable genera un campo eléctrico inducido.

Maxwell por su parte predice el fenómeno simétrico que un campo eléctrico variable genera un campo magnético inducido. En la solución de sus ecuaciones obtiene una ecuación de onda que se autosustentaba mediante campos eléctricos y magnéticos. Observa además que la velocidad a la que se desplaza esta onda es la velocidad de la luz. Plantea entonces que la luz es una onda electromagnética.

Solo ocho años después de su muerte se pudo demostrar experimentalmente la validez de sus ecuaciones. Mediante una serie de ingeniosos experimentos, Heinrich Hertz logró generar y detectar ondas electromagnéticas.

Video de Antel de Todos que explica cómo se descubrió que la luz es una onda electromagnética y cómo se usan en las comunicaciones.

La Luz

Esta animación muestra la propagación de una onda electromagnética. Los vectores en rojo representan el campo eléctrico y son paralelos al eje y, mientras que los vectores en azul representan el campo magnético y son paralelos al eje z. Se ve la autoinducción mutua de los campos eléctrico y magnético, al variar el campo eléctrico se genera un campo magnético, a su vez al cambiar el campo magnético se genera uno eléctrico y así sucesivamente. De esta forma se propaga la onda electromagnética.

Hertz y las ondas electromagnéticas

Si te interesa saber sobre una parte de la corta vida de Heinrich Hertz, algunos de sus experimentos y la importancia de los avances que ellos trajeron para la humanidad puedes copiar y pegar el siguiente enlace: https://www.youtube.com/watch?v=epYe2u6wjsY en otra pestaña de tu navegador y mirar el video.

Espectro electromagnético

Las ondas electromagnéticas se producen por la variación de campo eléctricos y magnético que se propagan por el espacio, transportando energía de un lugar a otro sin necesidad de un medio material. Estas ondas se propagan a la velocidad de la luz, tal como lo predijo Maxwell en sus ecuaciones.

Las ondas electromagnéticas se propagan en el vacío con una velocidad c = 3,0 x 10^8 m/s. Se diferencian entre ellas por sus valores de frecuencia y longitud de onda, así como en la forma en que se producen.

Recordando que la velocidad de una onda periódica se determina, c = λ x f, el producto de la longitud de onda por la frecuencia es constante e igual a 3,0 x 10^8 m/s como dijimos antes.

Según el valor de su frecuencia, las ondas electromagnéticas reciben un nombre especial, por ejemplo, ondas de radio, infrarrojas, microondas, rayos X, etc. A continuación, se muestra una imagen con los diferentes tipos de ondas con sus respectivos valores de longitud de onda en orden decreciente y se compara sus tamaños con diferentes dimensiones conocidas. También se ven los valores de frecuencia en orden creciente y las fuentes que las producen. Por último, se observa la energía asociada a cada tipo de radiación electromagnética, las de mayor frecuencia son las más energéticas.

Tipos de ondas electromagnéticas

Los nombres de los diferentes tipos de ondas surgen de una clasificación histórica. Todas estas ondas tienen la misma naturaleza, se propagan a través de campos eléctricos y magnéticos oscilantes a la velocidad de la luz y se diferencian en la frecuencia y longitud de onda.

El espectro electromagnético 1 NASA (Español)

Ondas de radio

El video a continuación explica los usos de las ondas de radio y sus características.

El espectro electromagnético 2 NASA (Español)

Microondas

El video a continuación te explica los usos de las microondas y sus características.

El espectro electromagnético 3 NASA (Español)

Ondas infrarrojas

En el video podrás ver las características y los usos de las ondas infrarrojas.

El espectro electromagnético 4 NASA (Español)

Ondas de luz visible

El video analiza la importancia del análisis de la luz visible que nos llega del espacio para entender la composición del universo.

El espectro electromagnético 5 Luz visible NASA (Español)

Ondas ultravioleta

El video te muestra las características de la radiación ultravioleta y sus usos, como por ejemplo cómo se utilizan para la exploración espacial.

El espectro electromagnético 6 Ondas ultravioleta NASA (Español)

Rayos X

El video te muestra las características y los usos de los rayos X, como por ejemplo en la exploración espacial permiten sabe la composición de un objeto, su temperatura, su densidad o su campo magnético.

El espectro electromagnético 7 Rayos X NASA (Español)

Rayos Gamma

La radiación gamma es la más energética del espectro electromagnético.

En el video podrás ver sus características, cómo se crean y cómo se usan en las investigaciones científicas.

El espectro electromagnético 8 Rayos Gamma NASA (Español)

Créditos

Bibliografía y sitios

- Alvarenga, B. y Máximo, A. (1997). Física general. México: Oxford University.
- Egaña, E;  Berruti, M. y González, A. (2014). Interacciones 4. Campos y ondas. Uruguay: Contexto.
- Hewitt, P. (2007). Física conceptual. México: Pearson-Addison Weasley.

Imágenes

Anónimo (s.f.). Cont emspec2-es-png. [imagen]. En Wikimedia commons.org. Recuperada de: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cont_emspec2-es.png. Licencia: CC 0 Dominio Público.

Simulador

- Fendt, W. (1999). Onda electromagnética. Recuperado de: https://www.walter-fendt.de/html5/phes/electromagneticwave_es.htm. Licencia: CC BY-NC-SA 4.0

Videos

- Anteldetodos (2014). Micro Antel Ciencias: Electromagnetismo. [video]. En Youtube.com. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=iq3nwKmkLCQ. Licencia estándar de Youtube.
- Anteldetodos (2014). Micro Antel Ciencias: Electromagnetismo Parte 2. [video]. En Youtube.com. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=iIJSbf1I0zY. Licencia estándar de Youtube.
- Anteldetodos (2014). Micro Antel Ciencias: La Luz. [video]. En Youtube.com. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=cHhDks4cbyA. Licencia estándar de Youtube.
- Antenas y Salud (2014). El espectro electromagnético 1 NASA (Español). [video]. En Youtube.com. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=K-up0o96Vhw. Licencia estándar de Youtube.
- Dpto Electricidad y electrónica (2016). El espectro electromagnético 2 NASA (Español). [video]. En Youtube.com. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=iMyjyzyx89M. Licencia estándar de Youtube.
- Dpto Electricidad y electrónica (2016). El espectro electromagnético 3 NASA (Español). [video]. En Youtube.com. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=-k176VeeYTc. Licencia estándar de Youtube.
- Dpto Electricidad y electrónica (2016). El espectro electromagnético 4 NASA (Español). [video]. En Youtube.com. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=DgZKWfRRxKw. Licencia estándar de Youtube.
- Dpto Electricidad y electrónica (2016). El espectro electromagnético 5 Luz visible NASA (Español). [video]. En Youtube.com. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=BVbbkzygf94. Licencia estándar de Youtube.
- eldador (2011). El espectro electromagnético 6 Ondas ultravioleta NASA (Español). [video]. En Youtube.com. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=IOKEbZgB2II&t=19s. Licencia estándar de Youtube.
- eldador (2011). El espectro electromagnético 7 Rayos X NASA (Español). [video]. En Youtube.com. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=ujpcniKMCdk. Licencia estándar de Youtube.
- eldador (2011). El espectro electromagnético 8 Rayos Gamma NASA (Español). [video]. En Youtube.com. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=YrioL7vXZbs. Licencia estándar de Youtube.
- Date un Vlog. (2019). Hoy sí que vas a entender el electromagnetismo. [video]. En Youtube.com. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=_lrWIogPNFo. Licencia estándar de Youtube.
- Ekosmunidad. (2011). ... Heinrich Hertz y las ondas electromagnéticas... 000... [video]. En Youtube.com. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=epYe2u6wjsY. Licencia estándar de Youtube.

Autoría del Módulo: Silvia Pedreira.

spedreira@uruguayeduca.edu.uy

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Julio de 2020, actualizado en junio de 2021