Se llama espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación permite identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir ver el espectro, permiten realizar mediciones sobre el mismo, como la frecuencia, la longitud de onda y la intensidad de la radiación.
El espectro electromagnético comprende desde la radiación de menor longitud de onda, como 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 son las ondas de radio. 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, aunque formalmente el espectro electromagnético es infinito y continuo.
Rango energético
El espectro electromagnético abarca longitudes de onda muy variadas. Existen frecuencias de 30 Hz y menores que son relevantes en el estudio de ciertas nebulosas. Por otro lado se conocen frecuencias cercanas a 2,9×1027 Hz, que han sido detectadas provenientes de fuentes astrofísicas.
La energía electromagnética en una longitud de onda λ (en el vacío) en particular tiene una frecuencia f asociada y una energía de fotón E. Por lo tanto, el espectro electromagnético puede ser expresado de igual forma en cualquiera de esos términos. Los cuales se relacionan según las siguientes ecuaciones:
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| Velocidad de la luz |
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| Energía de fotón |
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| Energía de fotón |
Donde c y h son la velocidad de la luz y la constante de planck respectivamente:
Por lo tanto, las ondas electromagnéticas de alta frecuencia tienen una longitud de onda corta y mucha energía mientras que las ondas de baja frecuencia tienen grandes longitudes de onda y poca energía.
Por lo general, las radiaciones electromagnéticas se clasifican según su longitud de la onda en ondas de radio, microondas, infrarrojos, visible (que percibimos como luz visible), ultravioleta, rayos X y rayos gamma.
El comportamiento de las radiaciones electromagnéticas depende de su longitud de onda. Cuando la radiación electromagnética interactúa con átomos y moléculas puntuales, su comportamiento también depende de la cantidad de energía por quantum (fotón) que lleve. Al igual que las ondas de sonido, la radiación electromagnética puede dividirse en octavas.
El siguiente video permite una mejor comprensión de lo antes descrito.
Bandas del espectro electromagnético
Para su estudio, el espectro electromagnético se divide en segmentos o bandas, aunque esta división es inexacta. Existen ondas que tienen una frecuencia, pero varios usos, por lo que algunas frecuencias pueden quedar en ocasiones incluidas en dos rangos.
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| Espectro Electromagnético |
| Banda | Longitd de onda(m) | Frecuencia(Hz) | Energía(J) |
| Rayos gamma | < 10x10−12m | > 30,0x1018Hz | > 20x10−15 J |
| Rayos X | < 10x10−9m | > 30,0x1015Hz | > 20x10−18 J |
| Ultravioleta extremo | < 200x10−9m | > 1,5x1015Hz | > 993x10−21 J |
| Ultravioleta cercano | < 380x10−9m | > 7,89x1014Hz | > 523x10−21 J |
| Luz Visible | < 780x10−9m | > 384x1012Hz | > 255x10−21 J |
| Infrarrojo cercano | < 2,5x10−6m | > 120x1012Hz | > 79x10−21 J |
| Infrarrojo medio | < 50x10−6m | > 6,00x1012Hz | > 4x10−21 J |
| Infrarrojo lejano/submilimétrico | < 1x10−3m | > 300x109Hz | > 200x10−24 J |
| Microondas | < 1x10−2m | > 3x108Hz | > 2x10−24 J |
| Ultra Alta Frecuencia - Radio | < 1 m | > 300x106Hz | > 19.8x10−26 J |
| Muy Alta Frecuencia - Radio | < 10 m | > 30x106Hz | > 19.8·x10−28 J |
| Onda Corta - Radio | < 180 m | > 1,7x106Hz | > 11.22x10−28 J |
| Onda Media - Radio | < 650 m | > 650x103Hz | > 42.9x10−29 J |
| Onda Larga - Radio | < 10x103m | > 30x103Hz | > 19.8x10−30 J |
| Muy Baja Frecuencia - Radio | > 10x103m | < 30x103Hz | < 19.8x10−30 J |
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