El espectro electromagnético y el fotón

El espectro electromagnético es el conjunto de todas las radiaciones energéticas que se desplazan en forma de ondas. Se extiende desde las ondas de radio de mayor longitud (menor energía) hasta los rayos gamma más cortos (mayor energía). Es usado para la tecnología, las telecomunicaciones y la medicina. El espectro se divide principalmente en 7 tipos de radiación: 

Ondas de radio: Las más largas y de menor energía. Usadas en transmisiones de radio, televisión y Wi-Fi.

Microondas: Para comunicaciones móviles y el calentamiento de alimentos en el hogar.

Infrarrojo: Calor emitido por cuerpos y objetos. Utilizado en controles remotos y cámaras de visión nocturna.

Luz visible: La única parte del espectro que el ojo humano puede detectar (los colores del arcoíris).

Ultravioleta (UV): Radiación solar que causa bronceado y es usada para esterilizar equipos médicos.

Rayos X: Alta energía capaz de atravesar tejidos blandos, utilizada en medicina para radiografías.

Rayos Gamma: La radiación más energética y peligrosa, utilizada para esterilizar alimentos y combatir enfermedades.

Todas estas ondas viajan en el vacío a la velocidad de la luz ya que su agente principal es el fotón.

El fotón como agente principal del Espectro Electromagnético fue bautizado como tal en 1926 por estadounidense Gilbert N. Lewis (1875-1946), luego que en 1923 otro estadounidense llamado Arthur Compton (1892-1962), demostrara que lo esbozado por Albert Einstein sobre el efecto fotoeléctrico y la existencia de esa partícula llamada entonces cuanto, realmente existía. 

El efecto fotoeléctrico es el fenómeno físico en el que los electrones son emitidos desde la superficie de un material (generalmente un metal) cuando este es iluminado con radiación electromagnética (como luz visible o ultravioleta). 

Albert Einstein (1879-1955), explicó en 1905 que la luz está compuesta por partículas llamadas luego fotones, cuya energía depende de su frecuencia. Para que un electrón sea expulsado, el fotón incidente debe tener una energía mínima que supere el "trabajo de extracción" del material. Si la frecuencia de la luz es demasiado baja, no se liberan electrones, sin importar qué tan intensa sea la luz. Un cuanto de luz es la cantidad mínima e indivisible de energía luminosa que puede existir. En la física moderna, a este paquete o "paquetito" de energía se le conoce universalmente como fotón.

Al viajar en forma de ondas se puede apreciar que hay dos aspectos básicos en el Espectro y la amplitud de estas ondas y la frecuencia o sea la cantidad de veces que esas ondas al a y subir pasan por un punto medio como siempre a velocidad de la luz. El uso de la amplitud o la frecuencia dio origen a la radiocomunicación, especialmente la frecuencia am que es cuando nace la radiocomunicación a principios de siglo XX.

Si usamos la  amplitud de ondas, como portadora(esa señal que se produce en el transmisor ), y se le introduce la voz humana por medio de un micrófono, al amplificar y llevar hasta la antena receptora de un oyente, pues estamos usando la radio AM la cual aunque viaja más lejos que la FM es susceptible de sufrir interferencias, mientras que si usamos la frecuencia de el campo electromagnético, y hacemos el mismo proceso, estamos usando la modalidad FM, que, aunque viaja menos distancia- ya que viaja en línea recta y los obstáculos impiden llegue mas lejos-, es más clara . En otra entrega vamos a ver cómo se inicia todo esto en el siglo XV111 hasta llegar al descubrimiento de las primeras transmisiones de radio y origen de la tv.