El espectro electromagnético

Habiendo comentado ya varias partes del espectro electromagnético, hoy voy a intentar describir más detalladamente qué es...

Ya con el infrarrojo, el ultravioleta, la luz visible, los rayos x, etc, nos hemos dado cuenta de que el espectro lo forman ondas electromagnéticas (valga la redundancia) que se comportan de una manera determinada, o podemos observarlas mediante distintas técnicas según sea su longitud.

A nosotros las que más nos llaman la atención son la luz visible, el infrarrojo y el ultravioleta, aunque usamos el resto de amplitudes para comunicarnos, calentar la comida, acabar masivamente con la vida...

Respecto a las microondas, sabed que además de calentarnos la leche en un minuto, son las que se usan en telefonía movil, en el WIFI de nuestras casas y en la tele por cable. Un dato curioso es que si metemos el movil en el microondas y lo cerramos (sin encenderlo, no la lieis parda) es que aunque esté encendido no recibirá llamadas, porque la amplitud de la onda quedará bloqueada.

Todos los objetos, seres, animales, plantas, cosas, se ven afectados de una u otra forma por el espectro electromagnético. Fijaos hasta que punto es importante la "simple" luz visible:

Al pasar la luz visible por un prisma, esta se descompone (nada nuevo). Pues bien, un científico, mediante un buen prisma especial, se dió cuenta de que cuando la luz del sol atravesaba dicho prisma, se formaban unas rayas negras en una parte de algún color determinado, cuando en teoría debería ser uniforme. Se descubrió el espectro de emisión y de absorción.

Cada material absorbe y emite una frecuencia determianada de luz (o un rango de frecuencias). Así pues, si hacemos pasar luz visible por hidrógeno, y la luz que sale del hidrógeno la proyectamos en una pared, obtenemos esto:

Espectro de emisión del Hidrógeno

Estudiando el espectro solar sabemos de qué está hecho

Cada material tiene el suyo propio, y la mezcla de varios materiales absorbe y/o emite la suma de los espectros que emitirían por separado. ¡Fijaos que esto nos permite saber de qué cojones está hecho el sol sólo a través de la luz!
Se puede estudiar de dos maneras: o calentamos un gas hasta que brille y reflejamos esa luz en una superfície (espectro de emisión) o hacemos pasar luz por ese material y las bandas negras al dividir la luz nos dirán de qué está hecho. WOW


Por último, a modo de cachondeo, os cuelgo esta explicación a modo cachondeo que he visto por ahí.

El ultravioleta II

Siguendo con el hilo del post ultravioleta, me veo obligado a seguir hablando de esta parte del espectro electromagnético (me apetece, que coj...) .

Para empezar, comentaros que fue un científico alemán llamado Johan Wilhelm Ritter quien los descubrió. Este señor estaba haciendo un experimento con un tipo de papel expuesto a luz descompuesta, y vió que más alla del lila el papel se oscurecía, "desoxidando" el papel.

Dicho esto, observad el espectro que veían las abejas y los pájaros:

Azafrán

Anémona de madera

Anserina

Diente de león

Primavera de tarde

Según su longitud, los hay ultravioleta cercano, de onda larga, media o corta (UVA, UVB, UVC), ultravioleta lejano, o ultravioleta extremo.

Los UVA son los típicos que utilizan las pijas para parecer del Ecuador en pleno invierno, o idolatrar a Zaplana (ese ser).

Los UVB son los cabrones que nos queman la piel a base de bien en la playa, responsables de los cánceres de piel (o del moreno gamba inglés).

Y mis favoritos son los UVC. Estos gracias a Dios no atraviesan la atmósfera. Los UVC son capaces de desintegrar cadenas de ADN como un cuchillo corta la mantequilla. Son sumamente perjudiciales para la vida pero aplicados correctamente son sumamente útiles. Son capaces de desinfectar y acabar con gérmenes y hongos, por lo que se usan en sistemas de limpieza de acuarios, limpieza de filtros de aire en hospitales ect sin productos químicos que pueden tener efectos secundarios, o desarrollar alergias en otras personas. Son capaces de limpiar una camisa sólo por exponerla a este tipo de radiación (aunque cuidado, porque los UV en general son muy mutágenos).
APLICACIONES


DESINFECCION

Filtro ultravioleta para el aire

Limpiador casero ultravioleta (si, es caro)

LIQUIDOS       :- Agua, Siropes, Emulsiones,Sal.
SUPERFICIE    :- Empaquetando, Transportadores, Alimento, Superficies De trabajo.
GASES/AIRE   :- Preparación de comida, limpieza de cuartos, Aire acondicionado.




REACCIONES FOTOQUIMICAS

OXIDACION :- TOC reducción, Ozono destrucción, Separación del cloro.
CATALiSIS  :- Separación del pesticida, tratamiento de aguas residuales, recuperación del suelo.
DESODORIZACIÓN:- Aguas residuales y emisiones industriales.



¿Por qué nosotros no los podemos ver?

Mi amiga la wikipedia dice:

"Los humanos al igual que la mayoría de los mamíferos somos incapaces de identificar el color ultravioleta. Ello se debe a la razón de que nuestros primeros ancestros mamíferos del Cretácico eran principalmente nocturnos con el objeto de pasar inadvertidos y huir del gran poder de depredación de los dinosaurios. Ese patrón hizo perder a nuestros antepasados los fotoreceptores ultravioleta y rojo. Antiguamente habían poseído los cuatro fotorreceptores distintos, como es propio de peces, anfibios y reptiles e incluso aves. Con el transcurso de la evolución y la masiva extinción de los dinosaurios, los mamíferos empezaron a colonizar el planeta y lógicamente modificaron sus patrones de conducta. Se volvieron diurnos, y algunos órdenes, como los primates, recuperaron el fotorreceptor rojo, muy importante si un animal debe comer frutos maduros. Otros órdenes, como el orden carnívora, recuperaron el fotorreceptor ultravioleta, de vital importancia para marcar el territorio pues la orina y las heces son una importante fuente de radiación ultravioleta.
En el caso de peces la comunicación ultravioleta, sobre todo en el caso de osteictios, resulta de vital importancia para huir del depredador que no puede verla."

Tatuaje de tinta que reacciona ante luz UV, la frikada del mes

Hasta aquí la clase de hoy.

Los Rayos X

El porno pierde mucho en rayos x

Rayos muy X

Siguendo con el rollo que os estaba pegando sobre el espectro electromagnético, hoy me tocan los rayos x. Digamos que están "más allá" de los ultravioletas (su longitud de onda es más pequeña). Digamos que si los ultravioleta tienen el tamaño de protozoos, estos tienen el tamaño de una molécula.

Evidentemente, nosotros no los podemos ver, pero ya os digo que si nos exponemos prolongadamente a ellos, vaya que si los vamos a notar: se nos cae el pelo, nos pondríamos un poquito morenos, se nos quemaría la piel, no podemos quedar estériles, nos puede salir un cancer, y hasta podemos tener cataratas.

No os voy a rallar explicando cómo se descubrieron, sólo os voy a decir que fue puta casualidad (como muchas coss de la física/quimica: hala! a ver qué pasa!)

Deciros que se parecen bastante a los rayos gamma en realidad, pero se diferencian de estos por su origen.

No hacia falta la radiografía, se intuye que se la ha roto

Un uso que todos sabeis es el de hacerse una radiografía, pero... ¿para qué más sirven?

Debido a su longitud de onda, se usan para estudiar las propiedades de los cristales, utilidad práctica en óptica, y a la hora de hacer lentes de telescopios.

Nuestra amiga la wikipedia tiene un artículo cojonudo (aunque un poco técnico) sobre el tema, del que voy a poner un trozo por lo de las utilidades:

"Los rayos X pueden ser utilizados para explorar la estructura de la materia cristalina mediante experimentos de difracción de rayos X por ser su longitud de onda similar a la distancia entre los átomos de la red cristalina. La difracción de rayos X es una de las herramientas más útiles en el campo de la cristalografía.
También puede utilizarse para determinar defectos en componentes técnicos, como tuberías, turbinas, motores, paredes, vigas, y en general casi cualquier elemento estructural. Aprovechando la característica de absorción/transmisión de los Rayos X, si aplicamos una fuente de Rayos X a uno de estos elementos, y este es completamente perfecto, el patrón de absorción/transmisión, será el mismo a lo largo de todo el componente, pero si tenemos defectos, tales como poros, pérdidas de espesor, fisuras (no suelen ser fácilmente detectables), inclusiones de material tendremos un patrón desigual.
Esta posibilidad permite tratar con todo tipo de materiales, incluso con compuestos, remitiéndonos a las fórmulas que tratan el coeficiente de absorción másico. La única limitación reside en la densidad del material a examinar. Para materiales más densos que el plomo no vamos a tener transmisión."

Médico descuidado se gana una denuncia

Abella Anderson pierde mucho en rayos X

Ya como último dato curioso, las Fotocopiadoras Xerox (que no me pagan un duro por hacerles publicidad) utilizan los rayos x. Toma ya!

El animal del mes (Camarón Mantis)

Hoy os presento a este pequeño cabrón de 12 centímetros aprox. El camarón mantis (o gamba mantis, o camarón pavo real dependiendo de donde vengas o cuánto cante) es un crustáceo que habita en la zona coralina de Austrailia, aunque aquí en España y por el mediterráneo tiene una prima de características similares: la galera.

Este engendrillo infernal posee dos "armas" que son de las más especializadas en la naturaleza.

• 1.-El camarón mantis posee un par de tenazas dobladas a lo mantis (ahora entendeis el nombre) que están sumamente afiladas. Cuando tienen que cazar, acojonar a un potencial enemigo o cascar la concha de su comida (cangrejos, almejas, etc.) lo que hacen es "pegar un puñetazo" con sus poderosas pinzas. Lo de poderosas no es coña: poseen casi la misma fuerza que una bala del calibre 22 (su golpe va a 22 metros/segundo, en 5 milisegundos). Por eso los submarinistas le llaman el rajapulgares. Sabed que si quereis un bicho como este, susodicha bestia parda puede reventar un cristal de más de 6,5 milímetros de una de sus hostias.  

• 2.-El gonodactylus smithii (así se llama el regalao en latín) posee una de las mejores visiones de la naturaleza (por no decir la mejor). En otro post, comenté que los seres humanos vemos los colores gracias a 3 "conos" que recogen el color primario rojo, el verde y el azul y las distintas mezclas que salen de estos. Pues bien, aquí el amigo tiene 12 conos que recogen colores primarios (algunos dicen que hasta 16). Pueden ver en "luz visible"(captan muchísimo mejor que nosotros cada color), infrarrojos, ultravioleta y luz polarizada (próximamente explicaré lo de la luz polarizada en otro post). Sus ojos son compuestos, como los de las libélulas, aunque tienen un número menor de omatidos, que son "unidades sensoriales formadas por células capaces de distinguir entre la presencia y falta de luz y entre los colores". Además sus ojos se pueden mover de manera independiente cada uno, permitiéndole giros de hasta 70 grados. Cada ojo está "separado en tres", como si tuviera 3 pupilas por ojo (aprox, aunque no es del todo así), es decir que cada ojo tiene visión trinocular, por lo que la percepción de profundidad, es acojonante y además la puede hacer con un sólo ojo.

El infrarrojo

El otro dia comentaba que el ultravioleta es un "color" para nosotros invisible a simple vista.

Dentro del espectro electromagnético, hay otras ondas que nosotros no podemos tampoco percibir por la vista, pero animales como alguna que otra serpiente sí lo hacen: el infrarrojo.

Típica imagen que capta el calor mediante infrarrojos, a lo Predator

La radiación infrarroja nos permite saber la temperatura de los objetos. Así pues, podemos imaginar lo bien que le va disponer de este tipo de arma a una serpiente que salga por la noche a cazar ratones, porque donde nosotros sólo veríamos oscuridad ella vería intensas pinceladas de "luz". Es especialente útil para observar mamíferos de noche, ya que estos emiten gran cantidad de "luz infrarroja" debido al calor corporal, inferior por ejemplo en reptiles.

Supongo que hasta aquí nada que no os hayan contado nunca... pero ahora es cuando yo me pongo chulo.

Sabed que el mando de la tele funciona con infrarrojos, ya que no interfieren con otras señales de la televisión como le puede pasar a las ondas de radio (no se si habéis tenido alguna vez a un vecino radioaficionado, pero de vez en cuando se cruzan y en tu tele empieza a sonar "breico breico, aquí alfa bravo, cambio")

Se puede observar el caminillo que deja el calor

Un uso muy extendido es, aunque no lo conozcamos, el militar, ya que al explorar un terreno en estas longitudes de onda se puede percibir, por ejemplo, por dónde ha huido el enemigo (porque la hierba que ha pisado estará ligeramente más caliente que el resto que la rodea, y se crea un caminillo).


 También se usa para guiar armas, es decir, si le disparamos un cohete al avión enemigo, nuestro cohete segurá él solito la trayectoria del avión enemigo porque va detrás de la radiación infrarroja que emite el motor de este.





La fotografía infrarroja es mucho más espectacular que la típica captura en plan Predator, y bien aplicada tiene usos científicos en los que tampoco me voy a explaiar, pero os pongo ejemplos de fotos en este espectro:





También es el tipo de luz que generalmente circula por la fibra óptica. En astronomía permite ver lo que hay más allá de lo que nos permite ver la luz normal. Por ejemplo, imaginad que echamos una foto a una nebulosa. En luz visible veremos ese cúmulo de gas, pero en infrarrojo sabremos qué estrellas se esconden detrás de esa masa de gas.
Aquí van unos ejemplos de fotografía artística:

Lo parece, pero no está nevado...

Todos los objetos desprende calor, aunque en diferente proporción.

El ultravioleta

La luz es una de las cosas más curiosas de la naturaleza. Cuando cogemos un prisma y le hacemos pasar luz (a lo portada del Dark Side of The Moon de Pink Floyd) vemos que esta se descompone en siete colores. En realidad la luz la forman más "colores", pero nosotros sólo podemos ver estos siete principales y sus mezclas ya que en nuestro ojo sólo tenemos tres "conos", uno del color primario amarillo, otro del primario rojo, y otro del azul, y con la mezcla de estos podemos ver el resto.

Hoy, sin embargo, os pregunto: ¿qué pasaría si viéramos el ultravioleta?

El mundo seguiría siendo el mismo, pero percibiríamos ciertos cambios. Los pájaros, por ejemplo, pueden ver en ultravioleta. Supongamos que nosotros vamos en avión y estamos viendo un bosque. Mayormente, veríamos todo verde. Los pájaros sin embargo, al poder ver el ultravioleta, encontrarían entre todo el verde, destellos en otro color, ya que la fruta refleja el ultravioleta. Es como si nosotros viéramos un trapo negro y para los pájaros fuera un trapo negro con topos blancos.

La "zona oscura" le dice a las abejas dónde deben aterrizar

La naturaleza "codifica" mensajes en ultravioleta para que aquellos que los entienden los aprovechen. Gracias a la percepción del ultravioleta las abejas saben dónde tienen que aterrizar en una flor, y los forenses localizan pruebas invisibles en la escena de un crimen