Radiación electromagnética ¿Qué es?
Summary
TLDREste video educativo explica la radiación electromagnética, esencial para entender la energía solar. Se describe cómo todos los cuerpos emiten radiación y cómo esta se comporta como ondas que no requieren materia para propagarse. Se explora la relación entre la longitud de onda, la frecuencia y la energía de la radiación, utilizando el espectro visible de la luz como ejemplo. Además, se menciona la distribución de la radiación solar en la atmósfera y cómo la temperatura de un cuerpo influye en la longitud de onda de su emisión, con la Ley de Wien como herramienta para predecir la radiación máxima de un cuerpo.
Takeaways
- 🌞 La radiación electromagnética es una forma de energía que proviene del sol y que todos los cuerpos emiten.
- 🌈 La radiación electromagnética se comporta como ondas, pero a diferencia de las ondas mecánicas, no requiere un medio material para propagarse.
- 🌡️ La longitud de onda es la distancia entre dos cimas consecutivas de una onda y varía ampliamente en el espectro electromagnético.
- 🔍 La frecuencia de la radiación electromagnética está directamente relacionada con su energía; menor longitud de onda significa mayor frecuencia y energía.
- 👀 La luz visible es solo una pequeña porción del espectro electromagnético, con longitudes de onda que varían desde 380 a 750 nanómetros.
- 🌈 El espectro visible se compone de colores que van desde el rojo (menor energía) hasta el violeta (mayor energía).
- 🔥 La radiación electromagnética más energética, como los rayos gamma, puede ser dañina y es filtrada por la atmósfera terrestre.
- 🌡️ La ley de Wien relaciona la temperatura de un cuerpo con la longitud de onda de la radiación que emite, indicando que a mayor temperatura, menor es la longitud de onda de la radiación.
- 🌍 La Tierra emite radiación en el infrarrojo, debido a su temperatura media de 15 grados Celsius, lo que se traduce en una longitud de onda más larga.
- 🌤️ La constante solar, que mide la cantidad de radiación solar que llega a la atmósfera terrestre, es de aproximadamente 2 langleys por minuto.
Q & A
¿Qué es la radiación electromagnética y cómo se relaciona con la energía solar?
-La radiación electromagnética es una perturbación que viaja en forma de ondas y que no requiere de un medio material para propagarse. La energía solar que recibimos en la Tierra es una forma de radiación electromagnética, proveniente del espectro solar.
¿Cómo se describe el comportamiento ondulatorio de la radiación electromagnética?
-La radiación electromagnética se describe como ondulatoria, similar a las ondas mecánicas como las olas en el agua, pero sin requerir de un medio material para avanzar.
¿Qué es la longitud de onda y cómo se relaciona con la frecuencia de la radiación electromagnética?
-La longitud de onda es la distancia entre dos cimas consecutivas de una onda y está directamente relacionada con la frecuencia. A menor longitud de onda, mayor es la frecuencia, y viceversa.
¿Por qué no podemos ver la mayoría de la radiación electromagnética?
-No podemos ver la mayoría de la radiación electromagnética porque no está en el rango de longitudes de onda que nuestro ojo humano puede percibir, que es la luz visible.
¿Cuál es la relación entre la energía de la radiación electromagnética y su longitud de onda o frecuencia?
-La energía de la radiación electromagnética está directamente vinculada a su frecuencia y, por ende, a su longitud de onda. Cuanto mayor la frecuencia (o menor la longitud de onda), mayor es la energía de la radiación.
¿Qué es la luz visible y qué longitudes de onda corresponden a ella?
-La luz visible es la porción del espectro electromagnético que podemos ver, y corresponde a longitudes de onda que van desde aproximadamente 380 nanómetros (violetas) hasta 750 nanómetros (rojos).
¿Qué son los infrarrojos y cómo se relacionan con la radiación electromagnética?
-Los infrarrojos son radiaciones electromagnéticas con longitudes de onda mayores que la luz roja visible, es decir, más largas que aproximadamente 750 nanómetros. No son visibles para el ojo humano pero pueden ser percibidas como calor.
¿Qué son los ultravioletas y cuál es su relación con la energía?
-Los ultravioletas son radiaciones electromagnéticas con longitudes de onda más cortas que la luz violeta visible, es decir, menores que aproximadamente 380 nanómetros. Tienen más energía que la luz visible.
¿Cómo se clasifica la radiación electromagnética según sus longitudes de onda y qué ejemplos se mencionan en el guion?
-La radiación electromagnética se clasifica en función de sus longitudes de onda en infrarrojos, luz visible, ultravioletas, microondas, ondas de radio, rayos X y rayos gamma. Cada una de estas categorías tiene aplicaciones y características específicas.
¿Qué es la ley de Wien y cómo se relaciona con la radiación emitida por un cuerpo?
-La ley de Wien establece que la longitud de onda de la máxima emisión de radiación por un cuerpo depende de la temperatura del cuerpo y una constante, de manera que a mayor temperatura, la longitud de onda de la máxima emisión es más corta, lo que implica una radiación más energética.
¿Cuál es la constante solar y cómo se relaciona con la energía recibida en la Tierra?
-La constante solar es una medida de la cantidad de energía recibida por la Tierra en la alta atmósfera, y se expresa en langleys por minuto. Indica que, en promedio, se recibe suficiente energía para aumentar la temperatura de un gramo de agua en dos grados Celsius en un centímetro cuadrado.
Outlines
🌞 Introducción a la Radiación Electromagnética
El primer párrafo introduce el concepto de radiación electromagnética, explicando que no es exclusiva del sol y que todos los cuerpos la emiten. Se menciona que la radiación electromagnética tiene un comportamiento ondulatorio, similar al de las ondas mecánicas, pero difiere en que no requiere un medio material para propagarse. Se destaca que la radiación electromagnética puede viajar a través del vacío del espacio, a diferencia de las ondas mecánicas como el sonido. Además, se introduce la idea de que la longitud de onda y la frecuencia son propiedades fundamentales de las ondas electromagnéticas, y que la energía de la radiación está directamente relacionada con estas propiedades.
🌈 Clasificación de la Radiación Electromagnética
El segundo párrafo se enfoca en la clasificación de la radiación electromagnética según su longitud de onda. Se describe cómo la luz visible, que es una fracción pequeña del espectro electromagnético, se encuentra entre longitudes de onda de 380 a 750 nanómetros. Se explica que la luz blanca es la combinación de todos los colores del espectro visible y que estos colores se pueden separar mediante un prisma o gotas de agua, como en un arco iris. Además, se menciona la existencia de radiaciones como los infrarrojos y ultravioleta, que son inVISIBLES para el ojo humano pero pueden ser detectadas por otros medios. Se destaca la importancia de la radiación electromagnética en la vida cotidiana y en la comunicación, y se introduce la idea de que la radiación electromagnética puede ser percibida como calor.
🌡️ La Ley de Wien y la Radiación del Sol y la Tierra
El tercer párrafo explora la relación entre la temperatura de un cuerpo y la longitud de onda de la radiación que emite, según la Ley de Wien. Se menciona que a mayor temperatura, un cuerpo emite radiación de menor longitud de onda y mayor energía. Se aplica esta ley al sol, que emite principalmente en el espectro visible y ultravioleta, y a la Tierra, que emite en el infrarrojos. Se discute cómo la atmósfera de la Tierra filtra y absorbe diferentes tipos de radiación solar, permitiendo que solo una fracción llegue a la superficie. Se introduce la constante solar, que mide la cantidad de energía recibida por la Tierra y se relaciona con la temperatura y la radiación emitida por el planeta.
Mindmap
Keywords
💡Radiación electromagnética
💡Longitud de onda
💡Frecuencia
💡Luz visible
💡Infrarrojos
💡Ultravioleta
💡Espectro electromagnético
💡Radiación solar
💡Constante solar
💡Ley de Wien
Highlights
La radiación solar es una forma de radiación electromagnética.
Todos los cuerpos emiten radiación electromagnética según la ley de Planck.
La radiación electromagnética se comporta ondulatoriamente y no es visible para el ojo humano.
La radiación electromagnética puede avanzar a través del vacío, a diferencia de las ondas mecánicas.
La luz del sol atraviesa el espacio vacío y llega a la Tierra.
La longitud de onda es la distancia entre dos cimas consecutivas de una onda.
La frecuencia de la radiación electromagnética aumenta conforme disminuye la longitud de onda.
La energía de la radiación está vinculada directamente a la frecuencia y la longitud de onda.
El espectro visible de la luz comprende longitudes de onda desde 380 a 750 nanómetros.
La luz blanca es la combinación de todos los colores del espectro visible.
Las radiaciones con mayor longitud de onda que la luz visible son los infrarrojos.
Las radiaciones con menor longitud de onda que la luz visible son los ultravioletas.
La radiación electromagnética más energética es el rayo gamma, asociado a reacciones nucleares.
La ley de Wien relaciona la temperatura de un cuerpo con la longitud de onda de su emisión máxima.
El sol emite principalmente en el infrarrojos, visible e ultravioleta según su temperatura.
La Tierra emite radiación en el infrarrojos de baja frecuencia debido a su temperatura.
La atmósfera filtra las radiaciones más energéticas del sol, permitiendo solo la llegada de ciertas longitudes de onda.
La constante solar mide la cantidad de radiación solar que llega a la atmósfera terrestre.
La radiación solar no se distribuye de manera equitativa en la Tierra,影响着不同的气候区域.
Transcripts
00:04[Música]
00:11e
00:14para entender qué consiste la energía
00:16que nos llega del sol lo que llamamos el
00:18espectro solar tenemos que entender lo
00:21que es la radiación electromagnética o
00:23sea que la radiación del sol no es otra
00:24cosa que radiación electromagnética pero
00:26por otro lado la radiación
00:27electromagnética no es algo que sea
00:29exclusivo del sol todos los cuerpos
00:31emitimos radiación todos lo hacemos en
00:34base a una ecuación que en la ley de
00:35bien que un poquito más adelante en el
00:37vídeo vamos a tratar de explicarla pero
00:40primero para poder entender bien en qué
00:41consiste la radiación
00:43deberíamos ver cómo se comporta la
00:45radiación la reacción es la magnífica
00:47tiene un comportamiento ondulatorio se
00:50suele dibujar con una función sin cuidar
00:53esto puede ser complejo al principio de
00:56entender por qué es algo que no es
00:58visible para nosotros en general no
01:00podemos ver esta radiación una pequeña
01:02parte del espectro así pero nunca vemos
01:04estas perturbaciones con forma de onda
01:06como si la vemos por ejemplo cuando
01:08tenemos una piedra un lago aquí también
01:10estamos haciendo una perturbación
01:11ondulatoria pero estamos viendo la
01:14bolita o por ejemplo cuando las olas
01:16golpean
01:18el comportamiento de la radiación
01:20electromagnética es igual que ese tipo
01:21de emisiones de ondas mecánicas la
01:24diferencia es que en las ondas mecánicas
01:25como el oleaje en la perturbación está
01:28avanzando a través de un medio material
01:30que en este caso es el agua
01:31en cambio la radiación electromagnética
01:33el avance de esta radiación no requiere
01:36materia por eso no podemos ver la
01:38perturbación el hecho de que no requiera
01:41materia hace que sea posible que la
01:43radiación llegue desde el sol a la
01:44tierra atravesando el espacio vacío que
01:46separa todos cuerpos
01:49sin embargo por más que no lo veamos la
01:51radiación electromagnética se comporta
01:53de pulsos y nosotros para entenderla y
01:56para poder clasificar la una de las
01:58primeras cosas que tenemos que hacer al
02:00analizar estos pulsos o estas ondas es
02:02ver la distancia que hay entre dos cimas
02:06consecutivas de una onda a eso le
02:09llamamos longitud de onda sería la
02:12distancia que hay entre dos crestas
02:13sucesivas si lo imaginamos con una onda
02:15mecánica sería la distancia que hay
02:17entre dos olas consecutivas
02:20esta longitud de onda puede tomar en el
02:22caso de las redacciones de magnéticas
02:24valores amplísimos desde valores tan
02:26pequeños como la millonésima parte de un
02:28milímetro hasta valores tan grandes como
02:31cientos de kilómetros la distancia puede
02:35ser muy variable en todos los casos la
02:37radiación está no requiere materia para
02:40avanzar un ejemplo que yo siempre suelo
02:43utilizar es el sonido ahora ustedes me
02:45están escuchando el sonido es una onda
02:47mecánica puedes desplazarse gracias a la
02:50perturbación del aire la perturbación de
02:52la materia que es captada por mi oído
02:54capta esta perturbación como una
02:56vibración y yo escucho pero si hubiera
02:58vacío el espacio exterior por ejemplo el
03:01sonido no se puede desplazar porque no
03:02tiene como avanzar ya que no hay materia
03:05en cambio la radiación electromagnética
03:06si puede avanzar en el vacío la luz es
03:09un ejemplo la luz del sol atraviesa el
03:12espacio vacío que separa las planetas y
03:15llega hasta nuestro planeta y a otro
03:16planeta más
03:17tenemos en cuenta siempre que esta
03:19radiación no requiere materia para
03:21avanzar y por otro lado tiene una
03:23velocidad que es la máxima velocidad
03:25posible según las leyes de la física
03:26actual es que la velocidad de la luz
03:28unos 300 mil kilómetros por segundo
03:31esa es la velocidad con la que avanza
03:32toda la radiación electromagnética muy
03:34superior a la velocidad de avance de
03:36cualquier onda mecánica como por ejemplo
03:38el sonido
03:40entonces vamos a ver en base a la
03:42longitud de onda nosotros vamos a poder
03:44estimar la frecuencia de la radiación
03:48llamamos frecuencia de radiación a la
03:51velocidad o la velocidad mejor dicho a
03:53la la repetición de un evento y con el
03:57paso del tiempo en el caso de la
03:58frecuencia de la radiación es cuántas
04:00veces pasa una onda por determinado
04:02lugar
04:03si nosotros comparamos una radiación que
04:05tenga una longitud de onda amplia con
04:08respecto a una radiación que tenga una
04:10longitud de onda corta
04:12voy a ver que a menor longitud de onda
04:15mayores las frecuencias sean más veces
04:17pueden realizar un determinado lugar una
04:20onda entonces la frecuencia aumenta
04:23conforme disminuye la longitud de onda y
04:27lo opuesto también es verdad la
04:28frecuencia disminuye conforme aumenta la
04:31longitud de onda tenemos en cuenta que
04:33la energía de la radiación está
04:35vinculada directamente a la longitud de
04:37onda y en la frecuencia yo podría decir
04:40que a mayor frecuencia
04:43con más energía y al menor frecuencia
04:45tengo menos energía y esto es fácil de
04:48ver sentido de la energía como como algo
04:51que pueda percibir fácilmente si me
04:52imagino que cada cada onda es un golpe
04:55yo comparo este avance de ver que están
04:58espaciadas las otras y si comparo por
05:00este avance enseguida ya tengo más
05:03energía acá tengo más energía conforme
05:05disminuye la longitud de onda
05:07una vez que entendí eso lo que podemos
05:10hacer es clasificar a la radiación
05:12electromagnética de acuerdo a longitudes
05:14de onda y para hacer eso se suele
05:16siempre utilizar como ejemplo la única
05:19porción de la radiación electromagnética
05:20que podemos ver que es lo que
05:22denominamos luz visible la luz visible
05:25corresponde a longitudes de onda que van
05:27desde más o menos los 750 nanómetros
05:32hasta los 380 nanómetros un nanómetro es
05:38la millonésima parte de un milímetro
05:41nosotros
05:43la fracción de radiación
05:46electromagnética que está ubicada entre
05:47los 750 nanómetros unos 380 nanómetros
05:51lo vemos y lo denominamos luz visible
05:55de hecho la radiación de cementos 750
05:58nanómetros corresponde al color rojo
06:01y la radiación de los 380 nanómetros
06:04corresponde al color violeta podemos
06:07decir el color rojo tiene una menor
06:10energía de color violeta porque su
06:12frecuencia es menor a causa de que su
06:14longitud de onda es mayor y cada color
06:17del espectro visible va a tener una
06:19longitud de onda determinada la
06:21presencia de todos los colores juntos en
06:23la luz se manifiesta como una luz blanca
06:25y esa luz blanca se puede disfrutar en
06:28sus diferentes componentes al atravesar
06:30un prisma por ejemplo las gotas de agua
06:32en el cielo muchas veces pueden actuar
06:34las gotitas como prismas separando la
06:37luz visible en los siete colores del
06:38espectro rojo naranja amarillo verde
06:41azul índigo y violeta que eso pasa
06:43cuando vemos un arco iris
06:45que nosotros podamos ver esta parte del
06:47espectro no quiere decir que sea lo
06:49único que existe hay radiaciones que
06:51tienen mayor longitud de onda que las
06:53direcciones que tienen menor longitud de
06:55onda que el violeta las radiaciones que
06:57tienen mayor longitud de onda de onda
06:58que el rojo se llama infrarrojos los
07:01infrarrojos más o menos hasta una
07:04longitud de onda de un milímetro
07:12hay diversos hay muchos nosotros no lo
07:14podemos ver pero hay animales que los
07:16pueden ver por ejemplo las serpientes
07:18pueden ver las emisiones de infrarrojos
07:20de los seres vivos eso nos permite
07:22identificar sus presas nosotros mismos
07:24con algún alguna pantalla algunos lentes
07:27que permiten ver el infrarrojo podríamos
07:29ver este tipo de radiación que si bien
07:31no la podemos ver la podemos percibir
07:33como calor térmicamente la podemos
07:35percibir no es exclusivo del infrarrojo
07:38la percepción de calor pero es una una
07:41una señal de que podemos estar en
07:44presencia de infrarrojo
07:46con longitudes de onda más bajas que el
07:49violeta
07:50hasta más o menos 220 nanómetros
07:54tenemos lo que denominamos ultravioleta
07:56que es una radiación de mayor energía
07:58entre grietas de más energía que el
08:00infrarrojo nuevamente nosotros no lo
08:02podemos ver a no ser que tengamos lentes
08:04especiales que nos permitan ver el
08:05ultravioleta pero hay todo un mundo de
08:08radiación trabe está dando vueltas y
08:09algunos animales como las abejas con
08:12algunas mariposas pueden ver patrones dv
08:15en los pétalos de las flores que les
08:17indican los caminos hacia los nektarios
08:18que sería la parte de la flor que le dan
08:21lista al incesto o sea que hay
08:23radiaciones que nosotros no podemos ver
08:25y que estar nosotros podemos seguir
08:27clasificando del infrarrojo hacia allá
08:29hasta más o menos un metro siempre
08:32hablando de la distancia que hay entre
08:33onda y onda hasta el metro donde un
08:35metro tenemos lo que denominamos
08:37microondas que son las que utilizamos
08:39por ejemplo los hornos microondas y por
08:42encima de un metro tenemos las ondas de
08:43radio que las usamos en comunicación las
08:46ondas de radio son ondas de longitud de
08:49onda muy altas a son de muy baja
08:51frecuencia pero siempre se desplazan en
08:53la velocidad de la luz
08:54por eso permite en comunicaciones casi
08:55instantánea desde un punto del planeta
08:57al otro
08:59por debajo de 20 nanómetros llegando a
09:01escalas que están por debajo de
09:04nanómetros hablando tal vez de austral
09:06en lo que respecta a unidad de longitud
09:08vamos a tener los rayos x que los
09:11conocemos porque son los rayos que
09:12usamos para la radiografía y luego los
09:14rayos gamma que son asociados a
09:17reacciones nucleares radiaciones de muy
09:20alta energía que de hecho el sol el sol
09:23en sus emisiones
09:26permite básicamente radiaciones que
09:29compone el gamma xy v visible e
09:32infrarrojo para saber qué tipo de
09:34radiación emite un cuerpo vamos a la ley
09:37de bien la ley o bien lo que dice vamos
09:40a ponerla acá la ley de hoy en lo que
09:42dice es que la longitud de una máxima de
09:45emisión que tiene un cuerpo depende de
09:48una constante en la constante del
09:50casamiento de bien y de la temperatura
09:52del cuerpo entonces podemos ver que la
09:55relación entre la temperatura del cuerpo
09:56y su longitud es inversamente
09:58proporcional a mayor temperatura tiene
10:01el cuerpo más bajas de la longitud de
10:03onda y por ende más energética en la
10:05radiación que emite la temperatura del
10:07sol que rondan los 6.000 grados kelvin
10:11se suele usar kelvin como unidad cuando
10:14uno utiliza ecuaciones en física la
10:17radiación del sol se ubica la máxima en
10:20el visible el visible de unos 400
10:23nanómetros pero si no quisiéramos
10:25desglosar podríamos decir que tiene un
10:279%
10:29dv x y gamma alrededor de un 41% de
10:35visible de la luz visible y un 50% de
10:39infrarrojo de alta frecuencia en cambio
10:43si se usa esta ecuación para ver la
10:45emisión de planeta tierra considerando
10:47que la temperatura del planeta tierra es
10:48de 15 grados celsius haciendo la
10:50conversión a kelly me encontraría con
10:52que la tierra emite el infrarrojo el
10:55infrarrojo no comunicar ojo del sol sino
10:58con el ferro jos de una menor frecuencia
11:00de una mayor longitud de onda
11:03la tierra básicamente emite infrarrojo
11:07por suerte nuestra atmósfera las
11:10radiaciones más energéticas del sol son
11:13captadas en la parte alta de la
11:15atmósfera se consumen allí generando lo
11:17que conocemos como yo no será formando
11:19el plasma de la ionosfera se consume la
11:22neutralidad de los rayos gamma y luego
11:23tarea de los rayos x y gran parte de la
11:25red es nube el resto de la ub es
11:27filtrada por la capa de ozono por suerte
11:30estas radiaciones nocivas no llegan a la
11:32superficie sino la vida no sería posible
11:34si nosotros analizamos la cantidad de
11:37radiación solar que llega a la parte
11:39alta de la atmósfera justo en la región
11:41donde está ocurriendo esta formación de
11:43ionosfera la cantidad de radiación que
11:45llega es prácticamente constante y la
11:48llamamos constante solar tiene
11:51variaciones con el paso del tiempo pero
11:53en escala de vida humana es
11:54relativamente constante y tiene un valor
11:57de 2 sangre por minuto
12:01langley es una unidad específica de
12:03insolación solar que equivale un langle
12:06equivale a una caloría
12:09por centímetro cuadrado una caloría es
12:13una unidad de energía la caloría es la
12:14unidad que me permite entender se
12:16permite entender este modo en la
12:18cantidad de calor que yo le tengo que
12:19dar a un gramo de agua para convertir la
12:22temperatura un grado celsius o sea que
12:24dos calorías que serían los dos langlais
12:27equivaldría a la cantidad de calor que
12:29tiene que dársele a dos gramos de agua
12:31para subir la temperatura a perdón a un
12:34gramo de agua para subir la temperatura
12:35dos grados celsius en un centímetro
12:37cuadrado que sería esto
12:40puede parecer ojo puede parecer poco que
12:43la radiación que viene del sol son dos
12:45la bless pero piense que estamos
12:46diciendo que son el calor suficiente en
12:49esta superficie para aumentar la
12:52temperatura de un gramo de agua en dos
12:54grados esta superficie el planeta tiene
12:56mucho más que un centímetro cuadrado así
12:59que vamos a ver qué es una gran cantidad
13:00de energía la que llega al planeta
13:02tierra a través de la constante solar la
13:05distribución no es equitativa porque la
13:07meta a tener una forma geoide llega
13:10mucha más radiación a las zonas de baja
13:12latitud que las zonas de alta gratitud
13:14casi el doble no está distribuida de
13:17modo equitativo esta radiación en el
13:18planeta recibe mucha más radiación las
13:21zonas de baja latitud que las de al
13:22tránsito pero en promedio podríamos
13:24decir que sigan a la alta atmósfera 2 de
13:26avilés por minutos
13:28bueno vamos a dejar acá el vídeo para
13:30demostrar lo muy largo en este vídeo
13:32explicamos básicamente lo que es la
13:34radiación electromagnética para entender
13:35el componente de la radiación solar
13:38cualquier duda que tengan la puede hacer
13:41en la caja de comentarios así como
13:42cualquier comentario o sugerencia y nos
13:44vemos el próximo vídeo
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