El documento describe las características del espectro electromagnético, incluyendo la longitud de onda, frecuencia, amplitud y velocidad de las diferentes formas de radiación electromagnética como ondas de radio, microondas, infrarrojos, luz visible, ultravioleta, rayos X y rayos gamma. También discute cómo estas diferentes formas de radiación han beneficiado al desarrollo tecnológico y aplicaciones médicas, de investigación y en la vida cotidiana.

1. ESCUELA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS
INGENIERÍA EN SISTEMAS
SEGUNDO PERIODO ACADÉMICO 02-2020
SEMESTRE SEPTIEMBRE 2020 – ENERO 2021
TALLER NRO 4
PROCESAMIENTO DE IMÁGENES
Fabricio Galárraga
DEFINICIÓN DEL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
Las ondas electromagnéticas son la propagación simultánea de los campos
eléctricos y magnéticos producidos por una carga eléctrica en movimiento,
campos que son mutuamente perpendiculares entre sí y perpendiculares a la
dirección de propagación de las ondas, y que a su vez, conforman la radiación
electromagnética (Fontal, Suárez, Reyes, Bellandi, Contreras, & Romero, 2005)
Las ondas electromagnéticas poseen ciertas características que las diferencian
entre sí: frecuencia, longitud de onda y velocidad son las más importantes.
Velocidad de propagación: Depende del medio físico en el que viaje. En el
vacío es de 300.000 Km/s.
Amplitud
En física la amplitud (del latín amplitūdō) de un movimiento
oscilatorio, ondulatorio o señal electromagnética es una medida de la variación
máxima del desplazamiento u otra magnitud física que varía periódica
o cuasiperiódicamente en el tiempo. Es la distancia entre el punto más alejado
de una onda y el punto de equilibrio o medio.
Velocidad de propagación
Son aquellas ondas que no necesitan un medio material para propagarse.
Incluyen, entre otras, la luz visible y las ondas de radio, televisión y telefonía.
Todas se propagan en el vacío a una velocidad constante, muy alta (300 0000
km/s) pero no infinita.
Longitud de onda
la distancia que recorre una perturbación periódica que se propaga por un
medio en un ciclo. La longitud de onda, también conocida como periodo
espacial es la inversa de la frecuencia multiplicado por la velocidad de
propagación de la onda en el medio por el cuál se propaga. La longitud de onda
se suele representar con la letra griega λ.

2. La radiación electromagnética con una longitud de onda entre 380 nm y 760 nm
(790-400 terahercios) es detectada por el ojo humano y se percibe como luz
visible.
Periodo
En física, el período de una oscilación u onda (T) es el tiempo transcurrido
entre dos puntos equivalentes de la onda.
Frecuencia
número de veces que se repite una onda en una determinada unidad temporal.
El concepto está vinculado a la longitud de onda, que es la distancia recorrida
por la oscilación en un tiempo específico
Qué características tiene el espectro electromagnético.
El espectro electromagnético cubre una región de longitudes de onda que
varían en 22 órdenes de magnitud, y que va desde los rayos gamma hasta las
ondas de radio. Únicamente una pequeña parte de él es visible al ojo humano.
La radiación que contribuye de un modo importante al balance energético de la
Tierra está formada por ondas electromagnéticas con longitudes de onda entre
los aproximadamente 100 nm y los 100 µm. El espectro que se estudia en
relación con la atmósfera se extiende de la radiación de onda corta (UV) a la
región de las microondas. A continuación, se presentarán algunos elementos
básicos de las ondas electromagnéticas, y las regiones espectrales que son
fundamentales en teledetección.
En que han beneficiado al ser humano el descubrimiento del espectro
electromagnético.
El espectro electromagnético ha contribuido al desarrollo tecnológico y al uso
de aplicaciones en el campo de las telecomunicaciones, medicina,
investigación, alimentación e incluso nuestra vida diaria.
Parametros del espectro electromagentico
La longitud de onda ( ) es la distancia entre dos máximos consecutivos de la
onda. Se mide en unidades de distancia: por ejemplo, metros (m) o cualquiera
de sus submúltiplos, como el ángstrom (1 Å = 10-10 m).
La frecuencia ( ) se define como el número de máximos que pasan por un
punto en un tiempo determinado. Sus unidades son los hercios (Hz), de forma
que 1 Hz equivale a un ciclo por segundo.

3. La amplitud (A) es la distancia que hay entre el punto de inflexión de la onda y
el máximo.
Debido a que la velocidad de la luz es constante e igual a c, existe una relación
directa entre la frecuencia y la longitud de onda, ya que dada una longitud de
onda determinada, si sabemos que la onda se desplaza a velocidad c, para
saber el número de veces que pasa un máximo por un punto, sólo hace falta
dividir la velocidad de la luz entre la longitud de onda. Tenemos, por tanto, que
=c/
Otra característica importante de las ondas es que transportan energía. La
energía de una onda electromagnética está directamente relacionada con su
frecuencia, de forma que E = h , y, utilizando la relación entre la frecuencia y la
longitud de onda, podemos tener también que E = h.c/ , donde h es la
constante de Planck, cuyo valor es h=6.63*10-34J.seg. De esta forma,
tendremos que las ondas con una frecuencia alta serán muy energéticas,
mientras que aquellas cuyas frecuencias sean bajas (y, por tanto, su longitud
de onda grande) transportarán menos energía.
Ondas de Radiofrecuencia
Las ondas de radio se usan extensamente en las
comunicaciones. Radiofrecuencia, también denominado espectro
de radiofrecuencia, ondas de radio o RF, se aplica a la porción menos
energética del espectro electromagnético, situada entre unos 3 Hz y unos 300
GHz.
Microondas
aquellas cuya longitud de onda es pocos centímetros (entre 1 milímetro y un
metro). Son menores que las ondas de radio pero mayores que las
ultravioletas. Su frecuencia es de entre 300 MHz y 300 GHz lo que es ultra alta.
Integran el espectro de alta frecuencia de las ondas electromagnéticas, que se
originan en dispositivos sólidos y tubos de vacío.
Se usan en radares, en telefonía y en televisión, en Astronomía, y
para comunicación satelital, donde se transportan en línea recta las microondas
del aparato transmisor al receptor. En conexiones locales e internacionales,
son muy preciadas, por su ancho de banda y su bajo costo relativo.
Rayos infrarrojos
Los rayos infrarrojos son un tipo de radiación electromagnética y térmica, de
mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas.
El rango de longitudes de onda oscila entre los 0,7 hasta los 1000 micrómetros.
La materia en sí emite radiación siempre que su temperatura sea superior a los

4. 0 grados Kelvin. De acuerdo con la Ley de Wien, la longitud de onda donde un
cuerpo emite el máximo de radiación es inversamente proporcional a la
temperatura de éste.
Luz visible
La luz visible es una de las formas como se desplaza la energía. Las ondas de
luz son el resultado de vibraciones de campos eléctricos y magnéticos, y es por
esto que son una forma de radiación electromagnética (EM). La luz visible es
tan sólo uno de los muchos tipos de radiación EM, y ocupa un pequeño rango
de la totalidad del espectro electromagnético . Sin embargo, podemos percibir
la luz directamente con nuestros ojos, y por la gran importancia que tiene para
nosotros, elevamos la importancia de esta pequeña ventana en el espectro de
rayos EM.
Rayos ultravioletas
La famosa radiación UV es un tipo de radiación electromagnética cuya longitud
de onda está comprendida entre los 400 nm (4×10−7 m) y los 15 nm (1,5×10−8
m). Su descubrimiento se lo debemos al físico Alemán Johann Wilhelm Ritter y
su nombre se debe a que su rango empieza desde longitudes de onda más
corta de las que nosotros identificamos como el color violeta, pero este tipo de
luz -o longitud de onda- es invisible al ojo humano porque se encuentra por
encima del espectro visible.
Suena enredado, pero basta con que digamos que se trata de radiación que
forma parte de los rayos solares y que produce varios efectos en la salud de las
personas por ser ionizante y no-ionizante.
Rayos X
La denominación rayos X designa a una radiación electromagnética ionizante,
invisible para el ojo humano, capaz de atravesar cuerpos opacos y de imprimir
las películas fotográficas.Los rayos X tienen una serie de propiedades que son:
Poder penetrante: Atraviesan la materia. La capacidad de penetración es tanto
mayor cuanto mayor es el kilovoltaje, cuanto más baja es la densidad de la
materia y cuanto menor es el número atómico medio de
dicha materia atravesada. Los actuales sistemas digitales permiten la obtención
y visualización de la imagen radiográfica directamente en una computadora
(ordenador) sin necesidad de imprimirla. La longitud de onda está entre 10 a
0,01 nanómetros, correspondiendo a frecuencias en el rango de 30 a
30000 PHz (de 50 a 50000 veces la frecuencia de la luz visible).
Rayos gamma

5. La radiación gamma o rayos gamma (γ) es un tipo de radiación
electromagnética, y por tanto constituida por fotones, producida generalmente
por elementos radiactivos o por procesos subatómicos como la aniquilación de
un par positrón-electrón. También se genera en fenómenos astrofísicos de gran
violencia.
Debido a las altas energías que poseen, los rayos gamma constituyen un tipo
de radiación ionizante capaz de penetrar en la materia más profundamente que
la radiación alfa y la beta. Pueden causar grave daño al núcleo de las células,
por lo cual se usan para esterilizar equipos médicos y alimentos.
La energía de esta naturaleza se mide en mega electronvoltios (MeV). Un MeV
corresponde a fotones gamma de longitudes de onda inferiores a 10-11 m o a
frecuencias superiores a 1019 Hz.