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
[Música]
e
para entender qué consiste la energía
que nos llega del sol lo que llamamos el
espectro solar tenemos que entender lo
que es la radiación electromagnética o
sea que la radiación del sol no es otra
cosa que radiación electromagnética pero
por otro lado la radiación
electromagnética no es algo que sea
exclusivo del sol todos los cuerpos
emitimos radiación todos lo hacemos en
base a una ecuación que en la ley de
bien que un poquito más adelante en el
vídeo vamos a tratar de explicarla pero
primero para poder entender bien en qué
consiste la radiación
deberíamos ver cómo se comporta la
radiación la reacción es la magnífica
tiene un comportamiento ondulatorio se
suele dibujar con una función sin cuidar
esto puede ser complejo al principio de
entender por qué es algo que no es
visible para nosotros en general no
podemos ver esta radiación una pequeña
parte del espectro así pero nunca vemos
estas perturbaciones con forma de onda
como si la vemos por ejemplo cuando
tenemos una piedra un lago aquí también
estamos haciendo una perturbación
ondulatoria pero estamos viendo la
bolita o por ejemplo cuando las olas
golpean
el comportamiento de la radiación
electromagnética es igual que ese tipo
de emisiones de ondas mecánicas la
diferencia es que en las ondas mecánicas
como el oleaje en la perturbación está
avanzando a través de un medio material
que en este caso es el agua
en cambio la radiación electromagnética
el avance de esta radiación no requiere
materia por eso no podemos ver la
perturbación el hecho de que no requiera
materia hace que sea posible que la
radiación llegue desde el sol a la
tierra atravesando el espacio vacío que
separa todos cuerpos
sin embargo por más que no lo veamos la
radiación electromagnética se comporta
de pulsos y nosotros para entenderla y
para poder clasificar la una de las
primeras cosas que tenemos que hacer al
analizar estos pulsos o estas ondas es
ver la distancia que hay entre dos cimas
consecutivas de una onda a eso le
llamamos longitud de onda sería la
distancia que hay entre dos crestas
sucesivas si lo imaginamos con una onda
mecánica sería la distancia que hay
entre dos olas consecutivas
esta longitud de onda puede tomar en el
caso de las redacciones de magnéticas
valores amplísimos desde valores tan
pequeños como la millonésima parte de un
milímetro hasta valores tan grandes como
cientos de kilómetros la distancia puede
ser muy variable en todos los casos la
radiación está no requiere materia para
avanzar un ejemplo que yo siempre suelo
utilizar es el sonido ahora ustedes me
están escuchando el sonido es una onda
mecánica puedes desplazarse gracias a la
perturbación del aire la perturbación de
la materia que es captada por mi oído
capta esta perturbación como una
vibración y yo escucho pero si hubiera
vacío el espacio exterior por ejemplo el
sonido no se puede desplazar porque no
tiene como avanzar ya que no hay materia
en cambio la radiación electromagnética
si puede avanzar en el vacío la luz es
un ejemplo la luz del sol atraviesa el
espacio vacío que separa las planetas y
llega hasta nuestro planeta y a otro
planeta más
tenemos en cuenta siempre que esta
radiación no requiere materia para
avanzar y por otro lado tiene una
velocidad que es la máxima velocidad
posible según las leyes de la física
actual es que la velocidad de la luz
unos 300 mil kilómetros por segundo
esa es la velocidad con la que avanza
toda la radiación electromagnética muy
superior a la velocidad de avance de
cualquier onda mecánica como por ejemplo
el sonido
entonces vamos a ver en base a la
longitud de onda nosotros vamos a poder
estimar la frecuencia de la radiación
llamamos frecuencia de radiación a la
velocidad o la velocidad mejor dicho a
la la repetición de un evento y con el
paso del tiempo en el caso de la
frecuencia de la radiación es cuántas
veces pasa una onda por determinado
lugar
si nosotros comparamos una radiación que
tenga una longitud de onda amplia con
respecto a una radiación que tenga una
longitud de onda corta
voy a ver que a menor longitud de onda
mayores las frecuencias sean más veces
pueden realizar un determinado lugar una
onda entonces la frecuencia aumenta
conforme disminuye la longitud de onda y
lo opuesto también es verdad la
frecuencia disminuye conforme aumenta la
longitud de onda tenemos en cuenta que
la energía de la radiación está
vinculada directamente a la longitud de
onda y en la frecuencia yo podría decir
que a mayor frecuencia
con más energía y al menor frecuencia
tengo menos energía y esto es fácil de
ver sentido de la energía como como algo
que pueda percibir fácilmente si me
imagino que cada cada onda es un golpe
yo comparo este avance de ver que están
espaciadas las otras y si comparo por
este avance enseguida ya tengo más
energía acá tengo más energía conforme
disminuye la longitud de onda
una vez que entendí eso lo que podemos
hacer es clasificar a la radiación
electromagnética de acuerdo a longitudes
de onda y para hacer eso se suele
siempre utilizar como ejemplo la única
porción de la radiación electromagnética
que podemos ver que es lo que
denominamos luz visible la luz visible
corresponde a longitudes de onda que van
desde más o menos los 750 nanómetros
hasta los 380 nanómetros un nanómetro es
la millonésima parte de un milímetro
nosotros
la fracción de radiación
electromagnética que está ubicada entre
los 750 nanómetros unos 380 nanómetros
lo vemos y lo denominamos luz visible
de hecho la radiación de cementos 750
nanómetros corresponde al color rojo
y la radiación de los 380 nanómetros
corresponde al color violeta podemos
decir el color rojo tiene una menor
energía de color violeta porque su
frecuencia es menor a causa de que su
longitud de onda es mayor y cada color
del espectro visible va a tener una
longitud de onda determinada la
presencia de todos los colores juntos en
la luz se manifiesta como una luz blanca
y esa luz blanca se puede disfrutar en
sus diferentes componentes al atravesar
un prisma por ejemplo las gotas de agua
en el cielo muchas veces pueden actuar
las gotitas como prismas separando la
luz visible en los siete colores del
espectro rojo naranja amarillo verde
azul índigo y violeta que eso pasa
cuando vemos un arco iris
que nosotros podamos ver esta parte del
espectro no quiere decir que sea lo
único que existe hay radiaciones que
tienen mayor longitud de onda que las
direcciones que tienen menor longitud de
onda que el violeta las radiaciones que
tienen mayor longitud de onda de onda
que el rojo se llama infrarrojos los
infrarrojos más o menos hasta una
longitud de onda de un milímetro
hay diversos hay muchos nosotros no lo
podemos ver pero hay animales que los
pueden ver por ejemplo las serpientes
pueden ver las emisiones de infrarrojos
de los seres vivos eso nos permite
identificar sus presas nosotros mismos
con algún alguna pantalla algunos lentes
que permiten ver el infrarrojo podríamos
ver este tipo de radiación que si bien
no la podemos ver la podemos percibir
como calor térmicamente la podemos
percibir no es exclusivo del infrarrojo
la percepción de calor pero es una una
una señal de que podemos estar en
presencia de infrarrojo
con longitudes de onda más bajas que el
violeta
hasta más o menos 220 nanómetros
tenemos lo que denominamos ultravioleta
que es una radiación de mayor energía
entre grietas de más energía que el
infrarrojo nuevamente nosotros no lo
podemos ver a no ser que tengamos lentes
especiales que nos permitan ver el
ultravioleta pero hay todo un mundo de
radiación trabe está dando vueltas y
algunos animales como las abejas con
algunas mariposas pueden ver patrones dv
en los pétalos de las flores que les
indican los caminos hacia los nektarios
que sería la parte de la flor que le dan
lista al incesto o sea que hay
radiaciones que nosotros no podemos ver
y que estar nosotros podemos seguir
clasificando del infrarrojo hacia allá
hasta más o menos un metro siempre
hablando de la distancia que hay entre
onda y onda hasta el metro donde un
metro tenemos lo que denominamos
microondas que son las que utilizamos
por ejemplo los hornos microondas y por
encima de un metro tenemos las ondas de
radio que las usamos en comunicación las
ondas de radio son ondas de longitud de
onda muy altas a son de muy baja
frecuencia pero siempre se desplazan en
la velocidad de la luz
por eso permite en comunicaciones casi
instantánea desde un punto del planeta
al otro
por debajo de 20 nanómetros llegando a
escalas que están por debajo de
nanómetros hablando tal vez de austral
en lo que respecta a unidad de longitud
vamos a tener los rayos x que los
conocemos porque son los rayos que
usamos para la radiografía y luego los
rayos gamma que son asociados a
reacciones nucleares radiaciones de muy
alta energía que de hecho el sol el sol
en sus emisiones
permite básicamente radiaciones que
compone el gamma xy v visible e
infrarrojo para saber qué tipo de
radiación emite un cuerpo vamos a la ley
de bien la ley o bien lo que dice vamos
a ponerla acá la ley de hoy en lo que
dice es que la longitud de una máxima de
emisión que tiene un cuerpo depende de
una constante en la constante del
casamiento de bien y de la temperatura
del cuerpo entonces podemos ver que la
relación entre la temperatura del cuerpo
y su longitud es inversamente
proporcional a mayor temperatura tiene
el cuerpo más bajas de la longitud de
onda y por ende más energética en la
radiación que emite la temperatura del
sol que rondan los 6.000 grados kelvin
se suele usar kelvin como unidad cuando
uno utiliza ecuaciones en física la
radiación del sol se ubica la máxima en
el visible el visible de unos 400
nanómetros pero si no quisiéramos
desglosar podríamos decir que tiene un
9%
dv x y gamma alrededor de un 41% de
visible de la luz visible y un 50% de
infrarrojo de alta frecuencia en cambio
si se usa esta ecuación para ver la
emisión de planeta tierra considerando
que la temperatura del planeta tierra es
de 15 grados celsius haciendo la
conversión a kelly me encontraría con
que la tierra emite el infrarrojo el
infrarrojo no comunicar ojo del sol sino
con el ferro jos de una menor frecuencia
de una mayor longitud de onda
la tierra básicamente emite infrarrojo
por suerte nuestra atmósfera las
radiaciones más energéticas del sol son
captadas en la parte alta de la
atmósfera se consumen allí generando lo
que conocemos como yo no será formando
el plasma de la ionosfera se consume la
neutralidad de los rayos gamma y luego
tarea de los rayos x y gran parte de la
red es nube el resto de la ub es
filtrada por la capa de ozono por suerte
estas radiaciones nocivas no llegan a la
superficie sino la vida no sería posible
si nosotros analizamos la cantidad de
radiación solar que llega a la parte
alta de la atmósfera justo en la región
donde está ocurriendo esta formación de
ionosfera la cantidad de radiación que
llega es prácticamente constante y la
llamamos constante solar tiene
variaciones con el paso del tiempo pero
en escala de vida humana es
relativamente constante y tiene un valor
de 2 sangre por minuto
langley es una unidad específica de
insolación solar que equivale un langle
equivale a una caloría
por centímetro cuadrado una caloría es
una unidad de energía la caloría es la
unidad que me permite entender se
permite entender este modo en la
cantidad de calor que yo le tengo que
dar a un gramo de agua para convertir la
temperatura un grado celsius o sea que
dos calorías que serían los dos langlais
equivaldría a la cantidad de calor que
tiene que dársele a dos gramos de agua
para subir la temperatura a perdón a un
gramo de agua para subir la temperatura
dos grados celsius en un centímetro
cuadrado que sería esto
puede parecer ojo puede parecer poco que
la radiación que viene del sol son dos
la bless pero piense que estamos
diciendo que son el calor suficiente en
esta superficie para aumentar la
temperatura de un gramo de agua en dos
grados esta superficie el planeta tiene
mucho más que un centímetro cuadrado así
que vamos a ver qué es una gran cantidad
de energía la que llega al planeta
tierra a través de la constante solar la
distribución no es equitativa porque la
meta a tener una forma geoide llega
mucha más radiación a las zonas de baja
latitud que las zonas de alta gratitud
casi el doble no está distribuida de
modo equitativo esta radiación en el
planeta recibe mucha más radiación las
zonas de baja latitud que las de al
tránsito pero en promedio podríamos
decir que sigan a la alta atmósfera 2 de
avilés por minutos
bueno vamos a dejar acá el vídeo para
demostrar lo muy largo en este vídeo
explicamos básicamente lo que es la
radiación electromagnética para entender
el componente de la radiación solar
cualquier duda que tengan la puede hacer
en la caja de comentarios así como
cualquier comentario o sugerencia y nos
vemos el próximo vídeo
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