ondas electromagneticas
Publicado en Oct 31, 2008
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Introducción:
Para comenzar a hablarles de las ondas electromagnéticas primero se deben conocer los siguientes conceptos:
Radiación electromagnética: ondas producidas por la oscilación o la aceleración de una carga eléctrica. Las ondas electromagnéticas poseen  componentes eléctricos y magnéticos. La radiación electromagnética se puede ordenar en un espectro que se extiende desde ondas de frecuencias muy elevadas (longitudes de onda pequeñas) hasta frecuencias muy bajas (longitudes de onda altas)
Movimiento ondulatorio: Es el proceso por el que se propaga energía de un lado a otro sin transferencia de materia, mediante ondas mecánicas o también  electromagnéticas.
  
1°. Características generales de las ondas electromagnéticas.
Para poder dar las características de una onda electromagnética es necesario definir que es una onda en el cual es un perturbación de alguna propiedad de una medio que se propaga a través del espacio transportando energía.
Las ondas se pueden clasificar en mecánicas, electromagnéticas y gravitatorias.
Las características generales de un onda electromagnética es que se propagan por el espacio sin la necesidad de un medio, lo cual la hace  propagarse en el vacío; este es debido a que las ondas electromagnéticas son producidas por las oscilaciones de un campo eléctrico. Las ondas electromagnéticas viajan aproximadamente a un velocidad de 300.000  Km. por seg. De acuerdo a la velocidad pueden ser agrupados en un rango de frecuencia.
2°. Teoría electromagnética de Maxwell.
  
Maxwell Creía que seria posible demostrar que un campo eléctrico variable debería inducir un campo magnético también variable, semejante al creado por las cargas eléctricas en movimiento.
Maxwell predijo la existencia de ondas electromagnéticas e identifico a la luz como un fenómeno electromagnético.
Hay ecuaciones llamadas "Ecuaciones de Maxwell", en el cual se desprende que un campo eléctrico variable en el tiempo genera un campo magnético y recíprocamente, la variación temporal del campo magnético genera un campo eléctrico. La radiación electromagnética no necesita ningún medio material para propagarse ya que la radiación electromagnética se puede visualizar como dos campos que se generan mutuamente. Las ecuaciones de Maxwell también predice la velocidad de propagación en el vacío (que se representa c, por la velocidad de la luz, con un valor de 299.792 Km. /seg.), y su dirección de propagación (perpendicular a las oscilaciones del campo eléctrico y magnético que a su vez son perpendiculares entre sí)
Las ocho ecuaciones originales Maxwell donde las nombró de la A, a la H, que fueron escritas en el capitulo III de A Dynamical Theory of the Electromagnetic Fiel (Ecuaciones generales del campo electromagnético) son las siguientes:
Denominación
Nombre
Ecuación
A
Ley de corrientes totales
 
B
Definición de vector potencial magnético
 
C
Ley circuital de Ampère
 
D
Fuerza de Lorentz
 
E
Ecuación de electricidad elástica
 
F
Ley de Ohm
 
G
Ley de Gauss
 
H
Ecuación de continuidad de carga
 
donde : es el campo magnético (llamado por Maxwell como intensidad magnética), es la densidad de corriente eléctrica y es la corriente total incluida la corriente de desplazamiento, es el campo desplazamiento (desplazamiento eléctrico), es la densidad de carga libre (cantidad libre de electricidad), es el vector potencial magnético (impulso magnético), es el campo eléctrico (fuerza electromotriz (no confundir con la actual definición de fuerza electromotriz)), es el potencial eléctrico y es la conductividad eléctrica (resistencia específica, ahora solo resistencia).
Maxwell no tomo en cuenta a los medio materiales, esta formulación usa en medios lineales, isotópicos y no dispersos, también se puede usar en medios anisotrópicos.
Maxwell incluyó el término en la expresión de la fuerza electromotriz de la ecuación D, que corresponde a la fuerza magnética por unidad de carga en un conductor que se mueve a una velocidad .
  
3°. Espectro electromagnético.
Se llama a espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas.
Los espectros se pueden ver por medio espectroscopios, aparte de poder observar el espectro, se pueden realizar medidas sobre éste donde esta la longitud de onda, la frecuencia ya la intensidad de la radiación.
El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como por ejemplo los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como lo son las ondas de radio. Se cree que el límite para la longitud de onda más pequeña es la longitud de Planck en el cual el máximo seria el tamaño del universo; aunque el espectro electromagnético es infinito y continuo.
El espectro electromagnético se divide en distintas bandas:
 Longitud de onda (m)
Frecuencia (Hz)
Energía (J)
Rayos gamma
< 10 PM
> 30,0 EHz
> 20·10-15 J
Rayos X
< 10 NM
> 30,0 PHz
> 20·10-18 J
Ultravioleta Extremo
< 200 nm
> 1,5 PHz
> 993·10-21 J
Ultravioleta Cercano
< 380 nm
> 789 THz
> 523·10-21 J
Luz Visible
< 780 nm
> 384 THz
> 255·10-21 J
Infrarrojo Cercano
< 2,5 µm
> 120 THz
> 79·10-21 J
Infrarrojo Medio
< 50 µm
> 6,00 THz
> 4·10-21 J
Infrarrojo Lejano/submilimétrico
< 1 Mm.
> 300 GHz
> 200·10-24 J
Microondas
< 30 cm
> 1 GHz
> 2·10-24 J
Ultra Alta Frecuencia Radio
< 1 m
> 300 MHz
> 20·10-24 J
Muy Alta Frecuencia Radio
< 10 m
> 30 MHz
> 200·10-24 J
Onda Corta Radio
< 180 m
> 1,7 MHz
> 1,13·10-27 J
Onda Media Radio
< 650 m
> 650 Khz.
> 43,1·10-27 J
Onda Larga Radio
< 10 Km.
> 30 kHz
> 200·10-27 J
Muy Baja Frecuencia Radio
> 10 Km.
< 30 kHz
< 200·10-27 J
4°. Teoría de Planck con respecto a las ondas electromagnéticas.
  
El físico alemán Max Karl Ernst Ludwig Planck, dice que la interacción entre la materia y la radiación, no se verifica de manera continua, sino por pequeñas pulsadas llamados cuantos (radiaciones electromagnéticas emitidas en unidades discretas de energía), como resultado de los estudios de la radiación del cuerpo negro (cuerpo o superficie ideal, que absorbe toda la energía radiante sin reflejar ninguna).
Modelo teórico de las paredes de la cavidad de un cuerpo negro.
 
 Planck diseño una fórmula matemática que describiera las curvas reales con exactitud, para demostrar que no todas las formas de radiación electromagnética estaban constituidas por ondas, después, dedujo una hipótesis física que pudiera explicar la fórmula. Su hipótesis fue que la energía sólo es radiada en cuantos cuya energía es hj, donde j es la frecuencia de la radiación y h es el `cuanto de acción', ahora conocido como constante de Planck. Según Planck, la energía de un "cuanto de luz" (fotón), es igual a la frecuencia de la luz multiplicada por una constante. La primera medida fiable de la constante de Planck (1916) se debió al físico estadounidense Robert Millikan. El valor actualmente aceptado es h = 6,626 × 10-34 julios·segundo.
5°. Propiedades de las ondas electromagnéticas:
  
  
Refracción: Ocurre cuando una onda cambia de dirección al entrar en un nuevo medio en el que viaja a distinta velocidad.
 
                                                    Refracción de una onda
Leyes de la Refracción:
•-         la dirección de incidencia de las ondas, la dirección de salida y la normal a la superficie de separación de ambos medios están en un mismo plano.
•-         El ángulo de incidencia y el ángulo de refracción están relacionados.
  
  
Reflexión: Ocurre cuando una onda al encontrarse con una nuevo medio que no puede atravesar cambia de dirección.
Leyes de Reflexión:
•-         la dirección de incidencia de la onda, la dirección de salida y la normal a la superficie de separación de ambos medios están en un mismo plano
•-         el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión
  
Difracción: Ocurre cuando una onda al topar con el borde de un obstáculo deja de ir en línea recta para rodearlo.
 
  
Polarización: Ocurre cuando una onda en un contenido de dicho plano puede moverse en cualquier sentido. En el cual la polarización de una onda será por tanto la dirección que toma la onda en vibración.
  
Interferencia: Ocurre cuando dos ondas se combinan al encontrarse en el mismo punto del espacio.
 
  
Absorción: Ocurre cuando una onda llega a una pared rígida se refleja totalmente ya que la pared no se mueve y no absorbe energía de la onda. Las paredes reales no son nunca completamente rígidas, por lo que pueden absorber parte de la energía de las ondas incidentes.
Estos seis términos son llamados fenómenos ondulatorios en el cual son los efectos y propiedades físicas que propagan en forma de una onda.
6°. Características de ondas de radio (AM y FM).
  
Radio FM: modulación de frecuencia (FM)
La frecuencia modulada (FM) utilizado alternativamente en radiodifusión. El sistema FM apenas le afecta las interferencias y descargas estáticas. Algunas perturbaciones eléctricas, como las originadas por tormentas o sistemas de encendido de los automóviles, producen señales de radio de amplitud modulada que se captan como ruido en los receptores AM. Un equipo de FM bien diseñado no es sensible a tales perturbaciones cuando se sintoniza una señal FM de suficiente potencia. Además, la relación señal-ruido en los sistemas FM es mucho mayor que en los AM. Por último, las emisoras de FM pueden trabajar en bandas de frecuencias muy altas, en las que las interferencias en AM son importantes; las estaciones o emisoras comerciales de radio FM tienen frecuencias entre 88 y 108 Mhz. El alcance en estas bandas está limitado para que pueda haber emisoras de la misma frecuencia situadas a unos cientos de kilómetros sin que se interfieran entre ellas.
Radio AM: de amplitud (AM).
1.
Modulación de amplitud.
2.
Banda de frecuencias de las ondas de radio comprendidas entre 530 y 1600 kHz.
3.
onda media (ǁ radiodifusión).onda media
 
 
Conclusiones:
1) En el punto 3, note y decidí investigar más en profundidad sobre los rayos Gamma y los Rayos X y concluí lo siguiente:
a) Rayos Gamma: Viajan a la velocidad de la luz, es neutro eléctricamente hablando, con un grande poder de penetración  y además recorre grandes distancias y solo puede ser detenido por una plancha de 22 cm. de plomo alternada con concreto.
b) Rayos X: radiación electromagnética penetrante, con una longitud de onda menor que la luz visible, se produce bombardeando un blanco,
Se utilizada en medicina para sacar radiografías.
2) la velocidad de una onda que es la siguiente:
a) Depende de la elasticidad y densidad del medio.
La velocidad puede duplicarse, cuadruplicando así la tensión, o reducirse a la mitad cuadruplicando la densidad lineal.
La velocidad de las ondas electromagnéticas en el vacío (entre ellas la luz) es constante y su valor es de aproximadamente 300.000 Km. /s. Al atravesar un medio material esta velocidad varía sin superar nunca su valor en el vacío.
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es la explicacion sobre que es una onda electromagnetica y sus principales caracteristicas

Palabras Clave: ondas electromagneticas

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