1. ESPECTROS ÓPTICOS Y AUDITIVO
Objetivo:
•Analizar la naturaleza del espectro electromagnético.
•Reconocer los distintos rangos de audición en algunos
seres vivos.
2. DISPERSIÓN CROMÁTICA
La luz solar, que en apariencia no tiene color, es
capaz de “producir” muchos colores.
La dispersión cromática, consiste en la
descomposición de la luz blanca.
Este fenómeno fue estudiado en profundidad por
Isaac Newton, entre los años 1670 y 1672.
Para descomponer la luz utilizaba un prisma.
Newton observó que la luz solar, al atravesar el
medio del prisma y refractarse, se descomponía en
una banda de colores (rojo, naranja, amarillo,
verde, azul y violeta), la que se conoce hoy como
espectro visible.
3. ¿QUIÉN ESTUDIO ESTE FENÓMENO?
¿CÓMO OCURRE?
El fenómeno fue estudiado
por Isaac Newton entre los
años 1670 y 1672.
Newton observo que la luz
solar al atravesar el medio de
la prisma y refractarse se
descomponía en una franja de
colores.
• Espectro
visible
4. EXPERIMENTOS DE ISAAC NEWTON
El primero consistía en pasar un rayo de un solo
color por el prisma transparente, notando
finalmente que no sufría variaciones.
El segundo consistió en la inversión del espectro,
es decir utilizando dos prismas iguales. Primero
descompuso la luz y con el segundo volvió a
producir luz blanca.
5. CONCLUSIÓN DEL EXPERIMENTOS DE
NEWTON
Finalmente Newton llego a la
conclusión de que la luz
blanca esta compuesta por
colores mezclados.
Además el ojo humano no es
capas de distinguirlos hasta
que se separan
6. LA LUZ EMITIDA POR EL ÁTOMO
Como sabemos la luz se produce en el
átomo, cuando mayor es el salto de un
electrón mayor es la energía que tiene ese
“fotón” de luz. Existe una relación entre la
energía que trasporta una onda de luz y su
frecuencia, la cual se representa por:
E = h.f
E = Energía
h = Constante de Planck 6,63.10-34 j.s
F = Frecuencia de la luz emitida (Hertz)
8. CONCLUSIÓN
Entre todos podemos concluir que la luz solar o luz
blanca esta compuesta por una mezcla de colores
que nosotros no podemos ver hasta que se
separan, a través de prisma, esta descomposición
se conoce como espectro visible a la región del
espectro electromagnético que el ojo humano es
capaz de percibir.
10. DEFINICION
Se denomina espectro electromagnético a la distribución
energética, del conjunto de ondas electromagnéticas.
Tratándose de un objeto se denomina espectro
electromagnético o simplemente espectro, a la radiación
electromagnética que emite o absorbe una sustancia.
Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de
manera análoga a una huella dactilar.
11. Entre las ondas electromagneticas se incluyen
las ondas de radio, las microondas,radiacion
infraroja, la luz visible, los rayos X, los rayos
gamma entre otros.
12. Los diversos tipos de ondas electromagneticas difieren
entre si unicamente por su longitud de onda y su
frecuencia las cuales estan relacionadas por la ecuacion:
ƒ = c / λ
“Se cree que el límite para la longitud de onda más
pequeña posible es la longitud de Planck mientras que el
límite máximo sería el tamaño del Universo”
13. LONGITUD DE ONDA
La longitud de onda
es la distancia que
recorre la onda en
el intervalo de
tiempo transcurrido,
entre dos máximos
consecutivos. Esta
es inversamente
proporcional a la
frecuencia, ya que
a mayor frecuencia
debe ser menor la
longitud de onda y
asi pasen mas
ondas en un
segundo.
14. FRECUENCIA
Frecuencia es una
medida que se utiliza
generalmente para
indicar el número de
repeticiones de
cualquier fenómeno o
suceso periódico en la
unidad de tiempo.
Según el SI (Sistema
Internacional), la
frecuencia se mide en
hercios (Hz). Un hercio
es aquel suceso o
fenómeno repetido una
vez por segundo.
16. LONGITUD DE PLANCK
La longitud de Planck (ℓP) es la distancia o
escala de longitud por debajo de la cual se
espera que el espacio deje de tener una
geometría clásica.
Se calcula a partir de tres constantes
fundamentales, la velocidad de la luz, la
constante de Planck y la constante gravitacional.
Equivale a la distancia que recorre un fotón,
viajando a la velocidad de la luz, en el tiempo de
Planck (unidad de tiempo considerada como el
intervalo temporal más pequeño que puede ser
medido).
17. RAYOS GAMMA
Los rayos gamma son una forma
de radiación electromagnética con
energía extremadamente elevada.
La radiación de rayos gamma tiene
longitud de onda mucho más corta
que la luz visible, por lo que los
fotones de rayo gamma tienen
muchísima más energía que los
fotones de luz.
Los rayos gamma se encuentran
en el extremo más elevado de
energía del campo
electromagnético
Los rayos gamma tienen longitud
de ondas de aproximadamente
100 picometros (100 x 10-12
metros) o menores, o energías por
fotón de por lo menos 10 keV. Este
tipo de onda electromagnética
oscila en una frecuencia de 3
exahertz (EHz ó 10^18 hertz) o
mayor. Los rayos gamma se
producen a causa de transiciones
nucleares.
18. PRESENCIA DE RAYOS GAMMA
Es formada por fotones, producida
generalmente por elementos
radioactivos o procesos subatómicos
por la aniquilación de un par positrón-
electrón. Este tipo de radiación de tal
magnitud es producida en fenómenos
astrofísicos de gran violencia.
Dada su alta energía pueden causar
grave daño al núcleo de las células,
por lo que son usados para esterilizar
equipos médicos y alimentos.
Los rayos gamma tienen usos
médicos, como la realización de
tomografías y radioterapias. Pero
pueden tener efectos cancerígenos si
el ADN es afectado.
19. RAYOS X
Es una radiación invisible,
capaz de atravesar cuerpos
opacos y de imprimir las
películas fotográficas. La
longitud de onda está entre 10
a 0,1 nanómetros,
correspondiendo a frecuencias
en el rango de 30 a 3.000 PHz
(de 50 a 5.000 veces la
frecuencia de la luz visible).
Los rayos X surgen de
fenómenos extranucleares.
Los rayos X son una radiación
ionizante porque al interactuar
con la materia produce la
ionización de los átomos de la
misma, es decir, origina
partículas con carga (iones).
20. CIRUGIA ESPECIAL RAYOS GAMMA
A pesar de las propiedades cancerígenas, los rayos
gamma también se utilizan para el tratamiento de ciertos
tipos de cáncer. En el procedimiento llamado cirugía
gamma-knife, múltiples rayos concentrados de rayos
gamma son dirigidos hacia células cancerosas. Los
rayos son emitidos desde distintos ángulos para focalizar
la radiación en el tumor a la vez que se minimiza el daño
a los tejidos de alrededor.
21. RAYOS X
Los rayos X, que tienen energía un
poco menor a la de los rayos
gamma, son vecinos de los rayos
gamma en el espectro de radiación
electromagnético (EM). Los rangos
espectrales de los rayos X y los
rayos gamma se sobreponen. No
existe una marcada diferencia entre
la energía más elevada de los rayos-
X y la energía más baja de los rayos
gamma.
La diferencia entre los rayos-X y los
rayos gamma se basa en el orígen
de radiación, no en la frecuencia o
longitud de onda electromagnética.
Los rayos-X son resultado de la
aceleración de electrones. Los
fotones con energías aproximadas
entre 10 keV y unos cuantos cientos
de keV, pueden ser tanto rayos X
duros como rayos gamma.
22. RADIACION ULTRAVIOLETA
Los rayos UV son parte del espectro
electromagnético, son aquellos que tienen
longitudes de onda que van entre 190-400
nanómetros (nm).
Dentro de los rayos UV se reconocen tres
regiones espectrales: UV-A (320-400nm),
UV-B (280-320nm), UV-C (200-280nm).
Los UV-A, son poco energéticos, y por tanto
no son afectados prácticamente en su
pasaje por la capa de ozono atmosférica.
Los UV-B, son los que mayores
consecuencias sobre la vida tienen, ya que
de ellos llega una cantidad que puede
resultar perjudicial para los seres vivos.
Los UV-C, por poseer una gran carga
energética, son absorbidos completamente
antes de llegar a la superficie terrestre.
Los efectos que los rayos UV producen en la
salud humana incluyen: daños oculares y de
la piel.
23. PRESENCIA RAYOS UV
Las lámparas fluorescentes producen radiación UV a
través de la ionización de gas de mercurio a baja
presión. Un recubrimiento fosforescente en el interior
de los tubos absorbe la radiación UV y la convierte
en luz visible. Parte de las longitudes de onda
emitidas por el gas de mercurio están en el rango
UVC. La exposición sin protección de la piel y ojos a
lámparas de mercurio que no tienen un fósforo de
conversión es sumamente peligrosa. La luz obtenida
de una lámpara de mercurio se encuentra
principalmente en longitudes de onda discretas.
(Lámparas de xenón, las lámparas de deuterio, las
lámparas de mercurio-xenón, las lámparas de haluro
metálico y la lámpara halógena).
Las trampas de moscas ultravioleta se usan para
eliminar pequeños insectos voladores. Son atraídos
a la luz UV para ser eliminados por una descarga
eléctrica o atrapados después de tocar la trampa.
La espectrometría UV/VIS (Luz ultravioleta y visible)
es usada en química analítica. Láseres como los
excímeros y el de nitrógeno (TEA) radian a
longitudes de onda cortas, con suficiente energía
como para atomizar las muestras y obtener
espectros de emisión atómica.
24. LUZ VISIBLE
La luz visible es una pequeña región del espectro
electromagnético cuyas ondas tienen una longitud que
va desde los 780 nanómetros de la luz roja a unos 380
en la violeta.
Esta pequeña región del espectro es la luz que percibe el
ojo humano y nos permite ver los objetos.
La luz blanca es el conjunto de todas las longitudes de
onda del espectro visible en proporciones iguales. Cada
longitud de onda corresponde a un color diferente.
25. LUZ VISIBLE
El ojo humano percibe estos
colores por la radiación
electromagnética con longitud
de onda entre 400 y 700 nm,
siendo estos los originados en
el arco iris.
La luz puede usarse para
diferentes tipos de
comunicaciones. Las ondas de
luz pueden modularse y
transmitirse a través de fibras
ópticas, con su alta frecuencia
es capaz de llevar información.
Las ondas de luz pueden
transmitirse en el espacio libre,
usando un haz visible de láser.
26. RADIACIÓN INFRAROJA
Los rayos infrarrojos o radiación
térmica son un tipo de radiación
electromagnética de una longitud
de onda superior a la de la luz
visible pero más corta que la de
las microondas. El nombre de
infrarrojo significa por debajo del
rojo. El rojo es el color de longitud
de onda más larga de la luz
visible.
Los infrarrojos son a menudo
subdivididos en infrarrojos cortos
(0,7-5 µm), infrarrojos medios (5-
30 µm) e infrarrojos largos (30-
1000 µm). tipos.
Los infrarrojos están asociados al
calor debido a que a temperatura
normal los objetos emiten
espontáneamente radiaciones en
el rango de los infrarrojos.
27. VISION TERMICA
Los infrarrojos se utilizan en los equipos de visión nocturna cuando
la cantidad de luz visible es insuficiente para ver los objetos. La
radiación se detecta y después se refleja en una pantalla. Los
objetos más calientes se convierten en los más luminosos. Un uso
muy común es el que hacen los comandos a distancia
(telecomandos) que prefieren los infrarrojos a las ondas de radio ya
que no interfieren con otras señales electromagnéticas como las
señales de televisión.
Los infrarrojos también se usan para comunicar a corta distancia los
ordenadores con sus periféricos o en mandos a distancia de equipos
electrónicos. La luz utilizada en las fibras ópticas es generalmente
de infrarrojos.
28. MICROONDAS
Se denomina microondas a las ondas
electromagnéticas definidas en un
rango de frecuencias determinado
entre 300 MHz y 300 GHz y
longitudes de onda entre 1 cm a 100
micrometros.
Su frecuencia es cercana a la
frecuencia de resonancia natural de
las moleculas de agua que hay en
solidos y liquidos. Por este motivo
son facilmente absorvidas por las
moleculas de agua en alimentos, lo
cual conlleva a el calentamiento de
los mismos.
Estas ondas se utilizan en numerosos
sistemas, como múltiples dispositivos
de transmisión de datos, radares y
hornos microondas.
29. ONDAS DE RADIO (RADIOFRECUENCIA)
Las ondas de radio son un tipo de
radiación electromagnética . Las ondas de
radio se usan extensamente en las
comunicaciones. Las ondas de radio
tienen longitudes que van de tan sólo
unos cuantos milímetros, y pueden llegar
a ser tan extensas que alcanzan cientos
de kilómetros Las ondas de radio oscilan
en frecuencias entre unos cuantos
kilohertz (kHz) y unos cuantos terahertz
(THz or 10^12 hertz)
Varias frecuencias de ondas de radio se
usan para la televisión y emisiones de
radio como FM (frecuencia modulada) y
AM (amplitud modulada), comunicaciones
militares, teléfonos celulares, redes
inalámbricas de computadoras, y otras
numerosas aplicaciones de
comunicaciones.
La mayoría de las ondas de radio pasan
libremente a través de la atmósfera de la
Tierra. Sin embargo, algunas frecuencias
pueden ser reflejadas o absorbidas por las
partículas cargadas de la ionosfera.
32. CONCLUSIÓN
De lo anterior se puede llegar a la conclusión de que el color
no es una característica intrínseca objeto, sino que es una
sensación o apreciación subjetiva nuestra, como respuesta a
la estimulación del ojo y del cerebro por luz en determinadas
longitudes de onda.
En la retina del ojo se encuentran dos tipos de células
fotorreceptoras llamadas bastones y conos. Los conos, son a
su vez de tres clases diferentes, y cada uno de ellos es
estimulado respondiendo a los siguientes rangos de
longitudes de onda de luz:
cono ”rojo”: sensación de rojo (rojo, naranja, amarillo y verde-
amarillo).
cono ”azul”: sensación de azul (azul y violeta)
cono ”verde”: sensación de verde.
La combinación de estas tres diferentes sensaciones da lugar
al nacimiento de todos los colores, de modo que según la
Teoría Tricromática todo color es en realidad una mezcla de
luz en las longitudes de onda del rojo, azul y verde reflejada
por algún objeto.
