Cuántica (IV): Ondas

Una onda es una propagación de energía provocada por una perturbación. Por ejemplo, cuando tiramos una piedra a un lago, provocamos una perturbación en el agua, y se genera unas ondas que tienen una determinada energía.

El espectro electromagnético es el conjunto de las diferentes ondas electromagnéticas existentes. La diferencia entre las distintas ondas electromagnéticas es la longitud de onda (λ): hay ondas muy pequeñas y muy grandes. También la frecuencia de onda (v), que es el número de veces que la onda sube y baja en 1 segundo. La relación entre longitud y frecuencia es:



c = λ · v; siendo c = 300000000 m/s, la velocidad de la luz en el vacío


Si tenemos mucha λ, obligatoriamente v debe bajar (para que su producto sea c, que es una constante). O sea, λ y v son inversamente proporcionales (si sube una, baja la otra). 

Podemos ver como hay ondas muy grandes y otras muy pequeñas: las de radio miden 100 m, los rayos X miden 0'0000000001 m.

El espectro visible son las ondas que podemos ver (los colores). Como vemos, es una parte muy pequeña del espectro electromagnético.





Pensemos, ¿qué ondas serán más energéticas: las de radio o los rayos X? 
Calculemos la frecuencia:


v (radio) = c/λ =  3000000 Hz (o 1/s)
v (RX) = 3000000000000000000 Hz


O sea, en 1 segundo, la de radio sube y baja 3000000 veces, y la de RX, 1000000000000 veces más. A más veces suba y baje una onda en 1 s (a más v, luego, menos λ), más energía. Concretamente:


E = h · v, siendo h la constante de Planck: 6'63 ×10 ^-34

E (radio) = : 1'99 ×10 ^-27 J
E (RX) = : 1'99 ×10 ^-15 J
E(RX) > E(radio)



Recopilemos:




A más λ, menos v y menos energía; o sea, ondas grandes tienen poca energía
A menos λ, más v y más energía; o sea, ondas pequeñas tienen mucha energía