Más allá de lo que él ojo ve

Más allá de lo que el ojo ve :espectro electromagnético

Aprendemos del mundo que nos rodea gracias a nuestros sentidos. Nuestros ojos juegan un papel importante, porque la luz contiene información importante sobre su la fuente emisora y sobre los objetos que la reflejan o la absorben. Los humanos, como la mayoría de los animales tenemos un sistema visual que recoge las señales luminosas y las transmite al cerebro. Sin embargo, nuestros ojos sólo son sensibles a una pequeña parte del espectro electromagnético; somos ciegos a todo menos a aquello que llamamos ‘luz visible’.

¿O no? A lo largo del siglo XIX los científicos descubrieron y visualizaron algunos tipos de luz invisible hasta entonces: ultravioleta (UV), infrarrojo, (IR), rayos X y rayos gamma, ondas de radio y microondas. Pronto se hizo evidente que la luz y estas nuevas formas de luz no eran más que manifestaciones del mismo fenómeno: las radiaciones electromagnéticas (EM).

Las radiaciones electromagnéticas se diferencian por su energía: los rayos gamma son los más energéticos, seguidos de los rayos X, rayos ultravioleta, visible e infrarrojo. Las radiaciones electromagnéticas con longitudes de onda mayores que el infrarrojo se denominan ondas de radio. Están divididas en ondas submilimétricas, microondas y ondas de radio largas. Las radiaciones electromagnéticas son ondas que se propagan incluso en el vacío. La energía (E) depende de la frecuencia (f): E = hf, donde h es la constante de Planck, llamada así en honor al físico alemán Max Planck. La relación entre la frecuencia y la longitud de una onda EM está dada por la ecuación fλ = c, en la que c es la velocidad de la luz en el vacío. Con estas dos fórmulas se pueden describir las radiaciones electromagnéticas en términos de energía, frecuencia o longitud de onda.

Las radiaciones de diferentes energías (o longitudes de onda o frecuencias) se generan en procesos físicos diferentes y se pueden detectar de maneras diferentes y por ello la luz, las ondas de radio y las UV, por ejemplo, tienen aplicaciones diferentes en nuestra vida cotidiana.

astronómicos como las galaxias y estrellas registrando la radiación que estos cuerpos emiten en longitudes de onda no visibles. Lo primero fue vencer la barrera de la atmósfera terrestre.

La atmósfera es transparente a la luz visible y por ello muchos animales desarrollaron ojos sensibles a esta parte del espectro.

Una fracción muy pequeña del resto del espectro puede atravesar las capas de nuestra atmósfera.

Ilustración 2 El espectro electromagnético y la opacidad de la atmósfera. a) Las capas altas de la atmósfera bloquean los rayos gamma, rayos X y los ultravioleta (se observan mejor desde el espacio) b) La luz visible se puede observar desde la Tierra con cierta distorsión causada por la atmósfera. c) La mayor parte del infrarrojo es absorbido por la atmósfera (se observa mejor desde el espacio). d) La radiación submilimétrica y las microondas se pueden observar desde la Tierra, pero la atmósfera absorbe longitudes de onda mayores de 10 metros

• Los rayos X y gamma, con longitudes de onda similares o menores que los átomos, son absorbidas por el oxígeno y el nitrógeno de las capas altas de la atmósfera. Esto protege la vida terrestre de las radiaciones letales, pero dificulta que los astrónomos la detecten.

• La mayoría, no toda, la radiación ultravioleta es absorbida por el oxígeno y el ozono de la atmósfera y la estratosfera. La evolución ha dotado a algunos animales de ojos capaces de detectar estas radiacionesw1.

• El infrarrojo próximo, de longitudes de onda más cortas, puede atravesar la atmósfera, pero cuando el IR alcanza longitudes de onda de 1 micra es absorbido por el vapor de agua y otras moléculas de la atmósfera.

• Lo mismo sucede con la radiación submilimétrica –las ondas de radio desde unos cientos de micras hasta 1 milímetro- y las microondas. Se pueden observar usando instalaciones terrestres en lugares muy elevados con un clima muy seco (como explican Mignone & Pierce-Price, 2010), o con la ayuda de globos o experimentos fuera de la atmósfera.

• La atmósfera es transparente para las ondas de radio de longitudes medianas, fácilmente observables desde la superficie terrestre, pero bloquea las ondas de radio de más de 10 metros.

Experimentado relacionado con el tema :

Procedimiento:

*Propiedades que tiene la luz*

1. Reúne todos los controles remotos que tienes en tu casa además de una cámara digital o un teléfono celular con una cámara.

2. Enciende la cámara digital, todo lo que tienes que hacer es mirar la pantalla digital mientras realizas el proceso.

3. No hay necesidad de apagar todas las luces (pero puede ser útil para ver la señal infrarroja).

4. Apunta el control remoto hacia el lente de la cámara como lo haría al apuntar hacia la TV.

5. Mantén pulsado cualquier botón del control remoto mientras visualizas la pantalla de la cámara. Nota: algunos botones pueden no transmitir la señal. El botón de encendido es el más recomendable para usar.

6. Debes observar una luz azulada en la pantalla mientras mantienes pulsado el botón del control, lo que significa que la señal infrarroja funciona correctamente, de no ser así, el control remoto puede estar descompuesto o mal configurado.

Hacia finales del siglo XIX los científicos comenzaron a investigar cómo ‘ver’ los objetos

Resultados :

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1. ¿Por qué solo se puede ver la luz a través de la cámara del celular?

La mayoría de los mandos a distancia de televisores funcionan emitiendo infrarrojos, y las cámaras digitales son capaces de detectarlos. De hecho, muchas de ellas van equipadas con filtros para que los infrarrojos no resulten visibles. Los sensores de las cámaras digitales se fabrican de manera que la franja del espectro electromagnético que detectan sea lo más parecida posible a la que detecta el ojo humano. Lo más parecida posible… pero no exactamente igual.

El ojo humano es capaz de percibir solamente un rango limitado de longitudes de onda..

2. ¿Existen otros tipos de luces que no podamos ver con nuestros ojos? ¿Cuáles?

Por encima del espectro visible, se encuentran los infrarrojos, las microondas, las ondas de alta frecuencia y las ondas de muy baja frecuencia. La longitud de onda de estas es **superior a los 780 nanometros asociados al color rojo**, pudiendo alcanzar incluso varios metros de longitud.

Los espectros de luz no visible sí pueden ser percibidos por otros seres vivos, dando una imagen completamente diferente del mundo que nos rodea

Lo mismo ocurre por debajo del color violeta, **donde encontramos tipos de luz no visible como la ultravioleta, los rayos X o los rayos gamma**. Ningún ser humano es capaz de verlo a menos de que se utilice algúna herramienta.

3. ¿Qué es la luz visible?

Se llama espectro visible a la región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir. A la radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda se le llama luz visible o simplemente luz. El ojo humano es capaz de percibir solamente un rango limitado de longitudes de onda. A la franja correspondiente del espectro electromagnético se la llama luz visible,

4. ¿La luz infrarroja tiene mayor o menor frecuencia que la luz visible?

Menor pues La radiación infrarroja, o radiación IR es un tipo de radiación electromagnética, de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas. Por ello, tiene menor frecuencia que la luz visible y mayor que las microondas.

5. Además de controlar un televisor, ¿Qué otras tecnologías conoces en tu comunidad que usen algún tipo de luz?

Las ondas que emite el microondas y que calientan el café cada mañana, también son, en cierto sentido, colores y luces que el ser humano no es capaz de percibir.

6. ¿Crees que la señal de internet tenga alguna relación con este tema? ¿Cómo funciona?

Este tipo de ondas Nadie puede presenciarlas, pero estas perturbaciones nos rodean a diario y, en cierto sentido, interactuamos con ellas con mayor frecuencia de la que podemos esperar. **Las ondas que permiten la conectividad 4G LTE de un *smartphone* cualquiera, sin ir más lejos, se encuentra en este espectro.**

Lo que quiere decir que estas ondas son las encargadas que nuestro teléfono cuente con una red móvil.

Evidencias del experimento :