lunes, 10 de marzo de 2014

ONDAS ELECTROMÁGNETICAS


Son aquellas ondas que no necesitan un medio material para propagarse. Incluyen, entre otras, la luz visible y las ondas de radio, televisión y telefonía.


Todas se propagan en el vacío a una velocidad constante, muy alta (300 0000 km/s) pero no infinita. Gracias a ello podemos observar la luz emitida por una estrella lejana hace tanto tiempo que quizás esa estrella haya desaparecido ya. O enterarnos de un suceso que ocurre a miles de kilómetros prácticamente en el instante de producirse.

Las ondas electromagnéticas se propagan mediante una oscilación de campos eléctricos y magnéticos. Los campos electromagnéticos al "excitar" los electrones de nuestra retina, nos comunican con el exterior y permiten que nuestro cerebro "construya" el escenario del mundo en que estamos. 

Las O.E.M. son también soporte de las telecomunicaciones y el funcionamiento complejo del mundo actual.




Las radiaciones electromagnéticas son las generadas por partículas eléctricas y magnéticas moviéndose a la vez (oscilando). Cada partícula genera lo que se llama un campo, por eso también se dice que es una mezcla de un campo eléctrico con un campo magnético. 

   Estas radiaciones generan unas ondas que se pueden propagar (viajar) por el aire e incluso por el vacío. Imaginemos que movemos de forma oscilatoria (de arriba a bajo) una partícula cargada eléctricamente (o magnéticamente) como la de la figura:





ondas electromagneticas
 Como vemos se crea una perturbación a su alrededor, que es lo que llamamos una onda. Esta onda depende de la velocidad con la que movamos la partícula (y fuerza), y de la amplitud o distancia entre el inicio y el final del recorrido.

Cambiando estos valores podemos cambiar el tamaño de la onda. La onda generada tendrá la misma forma pero más grande y/o con mas ondulaciones por segundo.Si la partícula tiene un componente eléctrico, pero también uno magnético ya tenemos generada una radiación electromagnética, con su onda electromagnética. Vamos analizar la onda generada. Para medir una onda tenemos 3 datos muy importantes como podemos ver en la siguiente figura:

radiaciones electromagneticas

Longitud de Onda: Distancia entre dos crestas.Amplitud : Es la máxima perturbación de la onda. La mitad de la distancia entre la cresta y el valle.Frecuencia: Número de veces que se repite la onda por unidad de tiempo. Si se usa el Hertzio es el numero de veces que se repite la onda por cada segundo.
.Además hay otros dos datos también interesantes:Periodo: 1/frecuencia. Es la inversa de la frecuencia.Velocidad: la velocidad de la onda depende del medio por el que se propague (por donde viaje). Si la onda viaja por el vació su velocidad es igual a la de la luz 300.000Km/segundo. Si se propaga por el aire cambia, pero es prácticamente igual a la del vacío.


PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS: 


  •  Las ondas electromagnéticas son siempre transversales y se producen debido a cargas electricas aceleradas.
  •   Siempre se propagan a la velocidad de la luz.
  •   Pueden propagarse incluso en el vacio (lo cual NO ocurre con las ondas sonoras, que no lo pueden atravesar).
  •   Las ondas electromagnéticas transportan energía.LA VARIACIÓN DEL FLUJO DE ENERGÍA QUE ATRAVIESA LA UNIDAD DE SUPERFICIE DE UN ÁREA PERPENDICULAR al flujo, queda descrito por el célebre Vector de POYNTING:              S =1/n0(E x B), donde E representa el vector campo electrico asociado a la onda electromagnética y B el vector campo magnético asociado a la componente perpendicular al anterior de la onda electromagnética .En cuanto a n0 es la permeabilidad magnética del vacío. 
  •  Las ondas electromagnéticas transportan momento lineal y por ello tiene sentido hablar del a "presión de la radiacción sobre una superficie, la cual viene dada por la sencilla expresión: P= S/c (en la cual c es la velocidad de la luz ; y S es el módulo del vector de Poynting). 
  •  Este tipo de ondas también se reflejan, refractan y presentan fenómenos de difracción (similar a las de la luz). 
  •  El espectro electromagnético incluye una gama muy amplia de frecuencias y longitudes de onda todas ellas relacionadas`por la expresión: c = L* F donde:L= longitud de onda; F= frecuencia de la onda; c es la velocidad de la luz.



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