¿Qué son las ondas electromagnéticas?
Summary
TLDREl script explora la noción de onda, una de las contribuciones más fascinantes de la física del siglo XIX. Expone que una onda es la propagación de una perturbación, como densidad, presión o campos EM, a través de un medio o el vacío, transportando energía sin mover la materia. Ejemplos como los sismos ilustran cómo la vibración se transmite sin mover la materia. En 1873, James Clerk Maxwell publicó su teoría electromagnética, que unificaba electricidad y magnetismo, y predijo ondas EM que propagaban energía como la luz. Heinrich Hertz confirmó estas ondas en 1885, demostrando que la luz es una onda EM y que pueden propagarse en vacío. La teoría de Maxwell fue fundamental para el desarrollo de comunicaciones inalámbricas y tecnologías modernas.
Takeaways
- 🌊 La noción de onda es una de las contribuciones más interesantes de la física del siglo XIX, representando la propagación de una perturbación en una propiedad física como densidad, presión o campos electromagnéticos.
- 📳 Las ondas implican el transporte de energía sin el transporte de la materia, donde la materia vibra transmitiendo la perturbación a la materia cercana.
- 🌏 Un ejemplo de onda es un sismo, que se transmite a velocidades de entre 20.000 y 30.000 km/h, y su vibración puede ser detectada a grandes distancias sin que la materia se desplace.
- 🔬 En 1873, James Clerk Maxwell publicó su tratado sobre Electricidad y Magnetismo, introduciendo la teoría del campo electromagnético que unifica fenómenos eléctricos y magnéticos.
- 🌀 Maxwell demostró que una corriente eléctrica cambiante provoca una perturbación electromagnética que se propaga en forma de ondas, implicando que un campo eléctrico induce un campo magnético y viceversa.
- 📏 Maxwell calculó que las ondas electromagnéticas se propagan en el vacío a una velocidad muy cercana a la de la luz, lo que sugiere una relación entre ambas.
- 💡 La velocidad de la luz, establecida en 1849 por el físico y astrónomo francés Hippolyte Fizeau, se confirmó como cercana a la velocidad calculada para las ondas electromagnéticas por Maxwell.
- 👀 La luz se reconoció como una onda electromagnética, lo que permitió unificar la óptica con el electromagnetismo, aunque en ese momento resultó difícil de comprender.
- 🚀 En 1885, Heinrich Hertz confirmó las teorías de Maxwell al generar ondas electromagnéticas en su laboratorio que se propagaban a la velocidad de la luz, incluso en el vacío.
- 📡 A finales del siglo XIX y principios del siglo XX, se exploraron las posibilidades de usar ondas electromagnéticas para transmitir energía y mensajes a largas distancias, lo que llevó a nuevas aplicaciones tecnológicas.
- 🔋 El movimiento oscilatorio de una partícula cargada eléctricamente crea una perturbación que se propaga como una onda electromagnética, con campos eléctrico y magnético que se avanzan juntos y forman ángulos rectos entre sí.
Q & A
¿Qué es una onda y cómo se relaciona con la física del siglo XIX?
-Una onda es la propagación de una perturbación de una propiedad como la densidad, la presión o los campos eléctrico y magnético a través de un medio como agua, aire, metal o incluso el vacío, involucrando el transporte de energía sin que se transporte la materia. Es una de las aportaciones más interesantes de la física del siglo XIX.
¿Cómo se transmiten las ondas y qué ejemplo se menciona en el guion para ilustrar esto?
-Las ondas se transmiten a través de la vibración de la materia que las genera, propagando la perturbación a la materia más cercana. Un ejemplo dado en el guion es un sismo o terremoto, donde las ondas se transmiten a velocidades de entre 20.000 y 30.000 kilómetros por hora.
¿Qué descubrió James Clerk Maxwell en 1867 y cuál fue su importancia en la física?
-James Clerk Maxwell publicó su tratado sobre Electricidad y Magnetismo, donde mostró las inseparables relaciones entre la electricidad y el magnetismo, y predijo la existencia de un campo electromagnético. Esto tuvo implicaciones de suma importancia ya que permitió entender cómo una corriente eléctrica variando podía generar ondas electromagnéticas.
¿Qué relación encontró Maxwell entre las ondas electromagnéticas y la luz?
-Maxwell descubrió que la velocidad con que se propagan las ondas electromagnéticas en el vacío era muy cercana a la velocidad de la luz, lo que llevó a la conclusión de que la luz es en realidad una onda electromagnética.
¿Qué teoría de Maxwell permitió calcular la velocidad de las ondas electromagnéticas y cuál fue el resultado?
-Maxwell desarrolló una teoría que permitió calcular la velocidad de las ondas electromagnéticas en el vacío, y el resultado fue de 315.300 kilómetros por segundo, muy cercano al valor conocido para la velocidad de la luz.
¿Quién confirmó experimentalmente la teoría de Maxwell sobre las ondas electromagnéticas y en qué año?
-Heinrich Hertz confirmó experimentalmente la teoría de Maxwell en 1885, obteniendo ondas electromagnéticas en su laboratorio con las propiedades previstas por Maxwell.
¿En qué se basan las ondas electromagnéticas para propagarse y cómo es diferente a las ondas mecánicas?
-Las ondas electromagnéticas se propagan sin necesidad de un medio material, lo que difiere de las ondas mecánicas como el sonido o las ondas sísmicas, que necesitan un medio elástico como sólido, líquido o gaseoso para propagarse.
¿Qué posibilidades de aplicación se intuyeron para las ondas electromagnéticas a finales del siglo XIX?
-Se intuyeron inmensas posibilidades de aplicación para las ondas electromagnéticas en muchos campos, especialmente en la transmisión de energía y el envío de mensajes a largas distancias, lo que llevó a su uso en comunicaciones sin hilos y otros avances tecnológicos.
¿Cómo se describe el movimiento oscilatorio de una partícula cargada eléctricamente en el guion?
-El guion describe cómo el movimiento oscilatorio de una partícula cargada eléctricamente crea una perturbación a su alrededor, lo que se conoce como una onda electromagnética.
¿Cuál es la relación entre las ondas eléctricas y magnéticas en una onda electromagnética?
-Las ondas eléctricas y magnéticas en una onda electromagnética se encuentran perpendiculares entre sí y avanzan juntas, transportando la energía suministrada desde una fuente de radiación.
Outlines
🌊 La Teoría de las Ondas y su Aplicación
El primer párrafo introduce la noción de onda como una de las aportaciones más significativas de la física del siglo XIX. Se describe cómo una onda es la propagación de una perturbación en una propiedad, como la densidad, la presión o los campos eléctricos y magnéticos, a través de un medio como agua, aire, metal o incluso el vacío. Se enfatiza que la energía se transmite sin el transporte de materia, y se menciona el sismo como un ejemplo de onda que viaja a gran velocidad sin que la materia se desplace. Además, se introduce a James Clerk Maxwell y su teoría electromagnética, que relaciona la electricidad y el magnetismo y predice la existencia de ondas electromagnéticas que se propagan a la velocidad de la luz.
Mindmap
Keywords
💡Onda
💡Perturbación
💡Energía
💡Materia
💡Sismo
💡Campo electromagnético
💡Maxwell
💡Onda electromagnética
💡Luz
💡Hertz
💡Transmisión de energía
Highlights
La noción de onda es una de las aportaciones más interesantes de la física del siglo 19.
Una onda es la propagación de una perturbación de una propiedad como densidad, presión o campos EM, a través de un medio o el vacío.
La propagación de la onda implica el transporte de energía sin el transporte de la materia.
Ejemplo de onda: un sismo, con ondas que viajan a velocidades de 20.000 a 30.000 km/h.
Las vibraciones de un terremoto no transportan material desde su epicentro.
James Clerk Maxwell publicó su tratado sobre Electricidad y Magnetismo en 1873.
Maxwell mostró la relación inseparable entre electricidad y magnetismo, formando un solo campo electromagnético.
Una corriente eléctrica variando causa una perturbación electromagnética que se propaga en forma de ondas.
Maxwell calculó la velocidad de las ondas electromagnéticas en el vacío, cercana a la velocidad de la luz.
La velocidad de la luz es de 299,792 km/s, lo que sugiere que la luz es una onda electromagnética.
Las ondas electromagnéticas no necesitan un medio material para propagarse, a diferencia de las ondas mecánicas.
Heinrich Hertz confirmó las teorías de Maxwell en 1885, obteniendo ondas electromagnéticas en su laboratorio.
Hertz demostró que las ondas electromagnéticas podían viajar a la velocidad de la luz, incluso en el vacío.
Las ondas electromagnéticas tienen inmensas posibilidades de aplicación en la transmisión de energía y mensajes.
El movimiento oscilatorio de una partícula cargada eléctricamente crea una perturbación, es decir, una onda electromagnética.
Las ondas eléctricas y magnéticas constituyen una onda electromagnética, avanzando juntas y transportando energía.
Transcripts
la noción de onda es tal vez una de las
aportaciones más interesantes de la
física del siglo 19 una onda es la
propagación de la perturbación de una
propiedad sea la densidad la presión o
los campos eléctrico y magnético de un
medio agua aire un metal o incluso el
vacío involucrando el transporte de
energía pero sin que se transporte la
materia la materia no se desplaza sino
que vibra transmitiendo la perturbación
a la materia más próxima de modo que los
efectos de la propagación de la onda sí
pueden recorrer distancias un ejemplo de
fácil comprensión es un sismo o
terremoto este consiste en ondas que se
transmiten a una velocidad de entre
20.000 y 30.000 kilómetros por hora
Cuando se recibe en unos pocos minutos
la vibración de un sismo que ha tenido
lugar a 5000 kilómetros es obvio que la
batería no ha atravesado esa distancia
es decir que la vibración no ha traído
consigo ningún tipo de material desde el
epicentro del terremoto en 1873 James
clair Maxwell publicó su tratado de
Electricidad y magnetismo en torno a la
teoría de los campos de fuerza de
faraday en el que mostraba las
inseparables relaciones entre ambos
terrenos de hecho existía un solo campo
de fuerzas que unificaba los fenómenos
de la electricidad y el magnetismo el
campo electromagnético esto tenía
implicaciones de suma importancia al
variar la intensidad de una corriente
eléctrica se causaba una perturbación
electromagnética que se propagaba en
forma de ondas es decir una onda
electromagnética un campo eléctrico
cambiante tenía que transmitir su
perturbación a un campo magnético que a
su vez inducía un campo eléctrico
cambiante Y a partir de ahí repetición
tras repetición la perturbación debía
propagarse en todas direcciones las
ondas eléctricas y magnéticas avanzarían
juntas al paso transportando la energía
que se les haya suministrado en la
fuente de radiación de esta manera debía
existir un amplio abanico de
oscilaciones magnéticas según su
longitud de onda esto es la distancia
que hay entre los picos de la onda
llamados con más precisión crestas
Maxwell fue capaz de calcular la
velocidad con que se propagan las ondas
electromagnéticas en el vacío y quedó
asombrado a la hallar un valor muy
próximo al de la velocidad de la luz los
315.300 kilómetros por segundo
establecidos en 1849 por el físico y
astrónomo francés y politizó actualmente
el valor aceptado para la velocidad de
la luz es de
299,792 kilómetros por segundo no podía
tratarse de una coincidencia aquellos
significaba que la luz era una onda de
electromagnética lo que unificaba
también la disciplina de la óptica con
el electromagnetismo algo que en aquella
época resultaba muy difícil de
comprender aquellas ondas algunas
invisibles parecían desafiar la
intuición resultaba inconcebible que una
onda se propagase en el vacío sin ningún
medio material que la hoy en día se sabe
que las ondas mecánicas como el sonido
las ondas sísmicas necesitan un medio
elástico para propagarse se ha solido
líquido o gaseoso pero que las ondas
electromagnéticas se propagan sin
necesidad de un medio es decir que
pueden propagarse en el vacío el padre
del electromagnetismo James clarel murió
prematuramente en 1879 a los 48 años sin
ver la confirmación de sus teorías pero
esta no tardó mucho en llegar pues se
produjo en 1885 cuando ejerce
investigaba longitudes de onda más
largas que las de la luz y el calor
logró obtener en su laboratorio ondas
electromagnéticas con todas las
propiedades previstas por Maxwell hertz
demostró que podían desplazarse a la
velocidad de la luz Incluso en el vacío
la lucera en efecto una onda de
electromagnética en la siguiente década
muchos investigadores pensaron que Sería
posible emplear esas ondas
electromagnéticas que podían transportar
energía para transmi mensajes de un
lugar a otro su capacidad de transmisión
les permitía recorrer largas distancias
y superar muchos obstáculos de esta
manera ya se intuía sus inmensas
posibilidades de aplicación en muchos
Campos lo cual se terminaría llevando a
cabo entre finales del siglo 19 e
inicios del siglo 20 en esta imagen
podemos ver como el movimiento
oscilatorio de una partícula cargada
eléctricamente Crea una perturbación a
su alrededor esto es una onda de
electromagnética y en esta otra se
aprecian las ondas eléctricas y
magnéticas que constituyen una onda de
electromagnética las cuales forman entre
sí ángulos rectos si las ondas
eléctricas son verticales entonces las
magnéticas serán horizontales ambas
avanzan juntas transportando la energía
que les ha sido suministrada desde una
fuente de radiación si quieres ver más
vídeos como este puedes seguirme en las
redes sociales como locos por la física
y como siempre digo nos vemos en la
próxima para una dosis de más ciencia
[Música]
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