- Física de radiación
- Ondas electromagnéticas
- Ecuación fundamental de la onda
- La radiación electromagnética
- Comentarios
- Bibliografía
Introducción
Aun sin pensar diariamente que estamos expuestos a una radiación de energía tan importante como son los rayos solares, capaces de permitir la vida en nuestro ecosistema, reguladora de los fenómenos naturales que vivimos a través del tiempo, se hace imprescindible comprender la física de ello, por qué y como se producen los cambios que suceden a nuestro alrededor, aún mas, en nosotros mismos.
Diariamente nos debemos enfrentar a problemáticas como que "El sol aumentó su campo magnético próximo al doble en el siglo XX. El Dr. David P. Stern del Goddard Space Flight Center reconoce una pérdida del campo magnético polar entre 5% y 7 % por centuria acelerada desde 1970. La Anomalía del Atlántico Sur presenta en los años noventa una pérdida de campo magnético cercana al 1% anual.
Semejante estado de cosas es caótico en sí mismo. Pensemos la contraparte: Un sistema naturalmente equilibrado que ha permitido el desarrollo de la biomasa por 2.000 millones de años". ( http://www.eas.asu.edu/~holbert/eee460/spacerad.html), por tanto para comprender y solucionar este tipo de situaciones debemos estudiar dichas causantes.
En primer lugar la radiación es el transporte de energía que no requiere, necesariamente de un medio material, en ello radica la gran diferencia con otras ondas como las sonoras por ejemplo.
Las ondas de energía producidas por la radiación son tan rápidas como la luz;
"Esta velocidad esta tan cercana a la de la luz, que parece que tenemos razones suficientes para concluir que la luz misma (incluyendo el calor irradiado y todas las demás irradiaciones que existan) es una perturbación electromagnética en forma de ondas que se propagan en un campo electromagnético de acuerdo con las leyes de electromagnetismo", (James Clero Maxwell, 1831-1879).
La existencia de ondas electromagnéticas fue predicha por la teoría de Maxwell, según su teoría las ondas electromagnéticas son originadas por la interacción de dos tipos de campo un campo eléctrico E y un campo magnético B que producen oscilaciones o cuando estos dos campos están perpendiculares entre sí y que las ondas electromagnéticas viajan por el espacio a la velocidad de la luz. También predijo las propiedades que tienen este tipo de ondas. Posteriormente Heinrich Hertz comprobó todo lo predicho por Maxwell mediante una experiencia que consistía en utilizar un circuito eléctrico capas de producir tensiones eléctricas que son capaces de oscilar y un detector de ondas, el circuito estaba conectado a dos pelotas de metal separa das entre si, entre las dos esferas había un pequeño espacio de aire. Cuando la tensión de las esferas llegaba a su máximo saltaba una chispa ya que el aire que había entre medio de las dos bolas se electrizaba, este hecho se repetía en el tiempo en forma periódica generando así ondas electromagnéticas según la teoría de Maxwell. Después Hertz implemento una especie de antena o detector por la necesidad de comprobar la existencia de una onda electromagnética que este viajando por el espacio. Las ondas serian detectadas por la antena o resonador mediante la variación del campo magnético que es capas de generar una fuerza electromotriz al atravesar el resonador generando así el salto de algunas chispas. Para el análisis de datos puso en su laboratorio una superficie o placa reflectora que aislaba las ondas del medio y las confinaba en el espacio que había entre el circuito que emitía estas ondas y la placa. Mediante el resonador pudo estar en conocimiento en forma empírica de las propiedades de las ondas electromagnéticas generadas por el circuito, también, pudo calcular la longitud de onda que era de 66 cm. Mediante este experimento comprobó la teoría de Maxwell. Demostró experimentalmente que estas ondas se pueden reflectar, reflejar y que sufrían interferencias al igual que las ondas de la luz. El objetivo de este experimento fue originalmente de producir y detectar ondas electromagnéticas. Por causa de la gran contribución que hizo en este campo las ondas electromagnéticas las llamaron en su honor ondas herzianas.
Las contribuciones de Maxwell y de Hertz que hicieron en este campo contribuyo en forma muy importante en la base y en los principios fundamentales de las telecomunicaciones.
Heinrich Hertz en Alemania calculó que una corriente eléctrica oscilando rápidamente de un lado a otro en una hilo conductor, podía irradiar ondas electromagnéticas al espacio circundante (hoy llamaríamos a esto una "antena"). Con ese hilo creó (en 1886) y detectó esas oscilaciones en su laboratorio, usando una chispa eléctrica, en la que la corriente oscilaba rápidamente (así es como los relámpagos generan esos ruidos crepitantes característicos en la radio). Hoy llamamos a esas ondas "ondas de radio". Sin embargo anteriormente fueron "ondas hercianas" y aún hoy honramos la memoria de su descubridor midiendo las frecuencias en hercios (Hz), oscilaciones por segundo, y las frecuencias de radio en megahercios (MHz).(Internet)
En la siguiente exposición se explican conceptos básicos de radiación, ondas electromagnéticas, ecuación de la onda, energía y movimiento vibracional.
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