Ahora vamos a comenzar a hablar de la materia prima para la realización de una fotografía y no me refiero a la cámara porque esta, también necesita de LA LUZ - si LA LUZ es la materia prima de la fotografía, hay una relación entre nuestro cerebro y la concepción de LA LUZ, y partamos de un axioma fundamental, mientras podamos ver, podemos fotografiar - "NO SE OLVIDEN DE ESO", muchas veces mis estudiantes me preguntan como puedo hacer una foto de noche, ya veremos mas adelante como y que necesitamos para hacerlo, ahora comencemos:
LA LUZ:
Comenzaremos diciendo que la luz forma parte del Espectro Electromagnético, este espectro nos rodea permanentemente y no lo notamos porque forma parte de nuestra vida, es lo que hace funcionar las cosas, esto forma parte de la física y comenzaremos hablando de esto:
Este gráfico nos muestra a ciencia cabal lo que es el espectro electromagnético y tenemos cuatro divisiones bien marcadas.
Se denomina 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 sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir observar el espectro, permiten realizar medidas sobre éste, como la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.
El espectro electromagnético se extiende 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 lasondas de radio. Se cree que el límite para la longitud de onda más pequeña posible es lalongitud de Planck mientras que el límite máximo sería el tamaño del Universo (véaseCosmología física) aunque formalmente el espectro electromagnético es infinito y continuo.
El espectro electromagnético cubre longitudes de onda muy variadas. Existen frecuencias de 30 Hzs y menores que son relevantes en el estudio de ciertas nebulosas.1 Por otro lado se conocen frecuencias cercanas a 2,9×1027 Hz, que han sido detectadas provenientes de fuentes astrofísicas.2Rango energético del espectroLa energía electromagnética en una particular longitud de onda λ (en el vacío) tiene una frecuencia f asociada y una energía de fotón E. Por tanto, el espectro electromagnético puede ser expresado igualmente en cualquiera de esos términos. Se relacionan en las siguientes ecuaciones:
, o lo que es lo mismo 
, o lo que es lo mismo 
(
es la 
.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 basándose en su longitud de onda en ondas de radio, microondas, infrarrojos, visible –que percibimos como luzvisible– 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 que lleve. Al igual que las ondas de sonido, la radiación electromagnética puede dividirse enoctavas.3
La espectroscopía puede detectar una región mucho más amplia del espectro electromagnético que el rango visible de 400 a 700 nm. Un espectrómetro de laboratorio común y corriente detecta longitudes de onda de 2 a 2500 nm.
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.
| Banda | Longitud de onda (m) | Frecuencia (Hz) | Energía (J) |
|---|---|---|---|
| Rayos gamma | < 10 pm | > 30,0 EHz | > 20·10−15 J |
| Rayos X | < 10 nm | > 30,0 PHz | > 20·10−18 J |
| Ultravioleta extremo | < 200 nm | > 1,5 PHz | > 993·10−21 J |
| Ultravioleta cercano | < 380 nm | > 789 THz | > 523·10−21 J |
| Luz Visible | < 780 nm | > 384 THz | > 255·10−21 J |
| Infrarrojo cercano | < 2,5 µm | > 120 THz | > 79·10−21 J |
| Infrarrojo medio | < 50 µm | > 6,00 THz | > 4·10−21 J |
| Infrarrojo lejano/submilimétrico | < 1 mm | > 300 GHz | > 200·10−24 J |
| Microondas | < 30 cm | > 1 GHz | > 2·10−24 J |
| Ultra Alta Frecuencia - Radio | < 1 m | > 300 MHz | > 19.8·10−26 J |
| Muy Alta Frecuencia - Radio | < 10 m | > 30 MHz | > 19.8·10−28 J |
| Onda Corta - Radio | < 180 m | > 1,7 MHz | > 11.22·10−28 J |
| Onda Media - Radio | < 650 m | > 650 kHz | > 42.9·10−29 J |
| Onda Larga - Radio | < 10 km | > 30 kHz | > 19.8·10−30 J |
| Muy Baja Frecuencia - Radio | > 10 km | < 30 kHz | < 19.8·10−30 J |
En radiocomunicaciones, los rangos se abrevian con sus siglas en inglés. Los rangos son:
Nombre Abreviatura inglesa Banda ITU Frecuencias Longitud de onda Inferior a 3 Hz > 100.000 km Extra baja frecuencia ELF 1 3-30 Hz 100.000–10.000 km Super baja frecuencia SLF 2 30-300 Hz 10.000–1000 km Ultra baja frecuencia ULF 3 300–3000 Hz 1000–100 km Muy baja frecuencia VLF 4 3–30 kHz 100–10 km Baja frecuencia LF 5 30–300 kHz 10–1 km Media frecuencia MF 6 300–3000 kHz 1 km – 100 m Alta frecuencia HF 7 3–30 MHz 100–10 m Muy alta frecuencia VHF 8 30–300 MHz 10–1 m Ultra alta frecuencia UHF 9 300–3000 MHz 1 m – 100 mm Super alta frecuencia SHF 10 3-30 GHz 100-10 mm Extra alta frecuencia EHF 11 30-300 GHz 10–1 mm Por encima de los 300 GHz < 1 mm
- Frecuencias extremadamente bajas: Llamadas ELF (Extremely Low Frequencies), son aquellas que se encuentran en el intervalo de 3 a 30 Hz. Este rango es equivalente a aquellas frecuencias del sonido en la parte más baja (grave) del intervalo de percepción del oído humano. Cabe destacar aquí que el oído humano percibe ondas sonoras, no electromagnéticas, sin embargo se establece la analogía para poder hacer una mejor comparación.
- Frecuencias super bajas: SLF (Super Low Frequencies), son aquellas que se encuentran en el intervalo de 30 a 300 Hz. En este rango se incluyen las ondas electromagnéticas de frecuencia equivalente a los sonidos graves que percibe el oído humano típico.
- Frecuencias ultra bajas: ULF (Ultra Low Frequencies), son aquellas en el intervalo de 300 a 3000 Hz. Este es el intervalo equivalente a la frecuencia sonora normal para la mayor parte de la voz humana.
- Frecuencias muy bajas: VLF, Very Low Frequencies. Se pueden incluir aquí las frecuencias de 3 a 30 kHz. El intervalo de VLF es usado típicamente en comunicaciones gubernamentales y militares.
- Frecuencias bajas: LF, (Low Frequencies), son aquellas en el intervalo de 30 a 300 kHz. Los principales servicios de comunicaciones que trabajan en este rango están la navegación aeronáutica y marina.
- Frecuencias medias: MF, Medium Frequencies, están en el intervalo de 300 a 3000 kHz. Las ondas más importantes en este rango son las de radiodifusión de AM (530 a 1605 kHz).
- Frecuencias altas: HF, High Frequencies, son aquellas contenidas en el rango de 3 a 30 MHz. A estas se les conoce también como "onda corta". Es en este intervalo que se tiene una amplia gama de tipos de radiocomunicaciones como radiodifusión, comunicaciones gubernamentales y militares. Las comunicaciones en banda de radioaficionados y banda civil también ocurren en esta parte del espectro.
- Frecuencias muy altas: VHF, Very High Frequencies, van de 30 a 300 MHz. Es un rango popular usado para muchos servicios, como la radio móvil, comunicaciones marinas y aeronáuticas, transmisión de radio en FM (88 a 108 MHz) y los canales de televisión del 2 al 12 [según norma CCIR (Estándar B+G Europa)]. También hay varias bandas de radioaficionados en este rango.
- Frecuencias ultra altas: UHF, Ultra High Frequencies, abarcan de 300 a 3000 MHz, incluye los canales de televisión de UHF, es decir, del 21 al 69 [según norma CCIR (Estándar B+G Europa)] y se usan también en servicios móviles de comunicación en tierra, en servicios de telefonía celular y en comunicaciones militares.
- Frecuencias super altas: SHF, Super High Frequencies, son aquellas entre 3 y 30 GHz y son ampliamente utilizadas para comunicaciones vía satélite y radioenlaces terrestres. Además, pretenden utilizarse en comunicaciones de alta tasa de transmisión de datos a muy corto alcance mediante UWB. También son utilizadas con fines militares, por ejemplo en radares basados en UWB.
- Frecuencias extremadamente altas: EHF, Extrematedly High Frequencies, se extienden de 30 a 300 GHz. Los equipos usados para transmitir y recibir estas señales son más complejos y costosos, por lo que no están muy difundidos aún.
Existen otras formas de clasificar las ondas de radiofrecuencia.
Microondas
Cabe destacar que las frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, son llamadas microondas. Estas frecuencias abarcan parte del rango de UHF y todo el rango de SHF y EHF. Estas ondas se utilizan en numerosos sistemas, como múltiples dispositivos de transmisión de datos, radares y hornos microondas.
| Banda | P | L | S | C | X | Ku | K | Ka | Q | U | V | E | W | F | D |
| Inicio (GHZ) | 0,2 | 1 | 2 | 4 | 8 | 12 | 18 | 26,5 | 30 | 40 | 50 | 60 | 75 | 90 | 110 |
| Final (GHZ) | 1 | 2 | 4 | 8 | 12 | 18 | 26,5 | 40 | 50 | 60 | 75 | 90 | 110 | 140 | 170 |
Infrarrojo
Las ondas infrarrojas están en el rango de 0,7 a 100 micrómetros. La radiación infrarroja se asocia generalmente con el calor. Éstas son producidas por cuerpos que generan calor, aunque a veces pueden ser generadas por algunos diodos emisores de luz y algunos láseres.
Las señales son usadas para algunos sistemas especiales de comunicaciones, como en astronomía para detectar estrellas y otros cuerpos y para guías en armas, en los que se usan detectores de calor para descubrir cuerpos móviles en la oscuridad. También se usan en los mandos a distancia de los televisores y otros aparatos, en los que un transmisor de estas ondas envía una señal codificada al receptor del televisor. En últimas fechas se ha estado implementando conexiones de área local LAN por medio de dispositivos que trabajan con infrarrojos, pero debido a los nuevos estándares de comunicación estas conexiones han perdido su versatilidad.
Ahora, tenemos la suerte de tener una protección natural contra los rayos dañinos, esta protección se llama magnetósfera o anillos de Van Allen (en honor a su descubridor), estos evitan que nos friamos textualmente ante la penetración de rayos de microondas rayos gamma y demás rayos cósmicos que de pasar la atmósferas harían caer a nuestro planeta en un infierno y no metafórico.
MAGNETÓSFERA:
Magnetosfera
La magnetosfera o magnetósfera1 es una región alrededor de un planeta en la que el campo magnético de éste desvía la mayor parte del viento solar formando un escudo protector contra las partículas cargadas de alta energía procedentes del Sol. La magnetósfera terrestre no es única en el Sistema Solar y todos los planetas con campo magnético, Mercurio, Júpiter, Saturno, Urano, y Neptuno poseen una magnetósfera propia. Ganímedes, satélite de Júpiter, tiene un campo magnético pero demasiado débil para atrapar el plasma del viento solar. Marte tiene una muy débil magnetización superficial sin magnetósfera exterior.
Las partículas del viento solar que son detenidas forman los cinturones de Van Allen. En los polos magnéticos, las zonas en las que las líneas del campo magnético terrestre penetran en su interior, parte de las partículas cargadas son conducidas sobre la alta atmósfera produciendo las auroras boreales o australes.2 Tales fenómenos aurorales han sido también observados en Júpiter y Saturno.
La magnetósfera es la que nos permite ver la hermosa Aurora Boreal en la zona de los polos Norte y Sur, un bello espectáculo que nos brinda la naturaleza.
Estructura
La magnetosfera (500-60.000 km) contiene gran parte de la exosfera (700-10.000 km), y es la parte más externa y amplia de la atmósfera terrestre. Es decir, comienza a unos 500 km de altura, por encima de la ionosfera, donde las partículas ionizadas de la atmósfera interaccionan con mayor intensidad con el campo magnético terrestre. La magnetosfera interacciona con el viento solar en una región denominada magnetopausa que se encuentra a unos 60.000 km de la Tierra en la dirección Tierra-Sol y a mucha mayor distancia en la dirección opuesta. Por delante de la magnetopausa se encuentra la superficie de choque entre el viento solar y el campo magnético. En esta región el plasma solar se frena rápidamente antes de ser desviado por el resto de la magnetósfera. Las partículas cargadas del viento solar son arrastradas por el campo magnético sobre los polos magnéticos dando lugar a la formación de auroras polares, boreales en el hemisferio norte y australes en el hemisferio sur. En el lado no iluminado las líneas de campo se deforman y alargan arrastradas por el viento solar alcanzando un tamaño de 300.000 km en la dirección opuesta al Sol.
A unos pocos millares de kilómetros de la superficie terrestre se encuentra una región en el ecuador magnético en el que muchas de las partículas cargadas son atrapadas y aceleradas formando los cinturones de Van Allen o cinturones de radiación.
Algunos científicos piensan que sin la magnetósfera la Tierra habría perdido la mayoría del agua de la atmósfera y los océanos en el espacio, debido al impacto de partículas energéticas que disociarían los átomos de hidrógeno y oxígeno permitiendo escapar los ligeros átomos de hidrógeno, por lo que el planeta se parecería mucho más a Marte. Se estima que este pudo ser un factor importante en la pérdida de agua de la atmósfera primitiva marciana.
Esta capa magnética evita que las oleadas de partículas cargadas atraviesen nuestra atmósfera, sin descartar que algunas de ellas sí lo consiguen cerca de los polos magnéticos. Estas partículas cargadas interaccionan con los gases de la atmósfera, y cada gas (nitrógeno, oxígeno, vapor de agua, etc.) desprende un espectro óptico al ser irradiado. El conjunto de estos espectros es un espectáculo celeste denominado aurora boreal en el hemisferio Norte, y aurora austral en el hemisferio Sur del planeta.
Historia
La magnetósfera terrestre fue descubierta en 1958 por el satélite estadounidense Explorer I. Antes de ello se conocían algunos efectos magnéticos en el espacio ya que las erupciones solares producían en ocasiones tormentas magnéticas en la Tierra detectables por medio de ondas de radio. Nadie sabía sin embargo cómo o por qué se producían estas corrientes y también era desconocido el viento solar.
Antes de esto, los científicos sabían que fluía la corriente eléctrica en el espacio, debido a las erupciones solares. No se sabía, sin embargo, cuando esas corrientes fluían y por qué. En agosto y septiembre de 1958, el Proyecto Argus se realizó para probar una teoría sobre la formación de los cinturones de radiación que pueden tener uso táctico en la guerra.
En 1959 Thomas Gold propuso el nombre de la magnetósfera, cuando escribió: "La región por encima de la ionosfera, en la que el campo magnético de la tierra, predomina sobre las corrientes de gas y partículas rápidas cargadas, se sabe que se extiende en un distancia del orden de 10 radios terrestres, por lo que podría ser llamada apropiadamente como magnetósfera"
Ahora bien, ya sabemos lo que es el ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO, lo que es la magnetósfera, pero realmente lo que podemos capturar con nuestro ojo, es una pequeña parte de este Espectro Electromagnético y lo denominamos LA LUZ BLANCA o ESPECTRO VISIBLE:
Espectro visible
 | |
|---|---|
| Color | Longitud de onda |
| violeta | 380–450 nm |
| azul | 450–495 nm |
| verde | 495–570 nm |
| amarillo | 570–590 nm |
| naranja | 590–620 nm |
| rojo | 620–750 nm |
Por encima de la frecuencia de las radiaciones infrarrojas se encuentra lo que comúnmente es llamado luz, un tipo especial de radiación electromagnética que tiene una longitud de onda en el intervalo de 0,4 a 0,8 micrómetros. Este es el rango en el que el sol y las estrellas similares a las que emiten la mayor parte de su radiación. Probablemente no es una coincidencia que el ojo humano es sensible a las longitudes de onda que emite el sol con más fuerza. La luz visible (y la luz del infrarrojo cercano) es normalmente absorbida y emitida por los electrones en las moléculas y los átomos que se mueven de un nivel de energía a otro.La unidad usual para expresar las longitudes de onda es el Angstrom. La luz que vemos con nuestros ojos es realmente una parte muy pequeña del espectro electromagnético,la radiación electromagnética con una longitud de onda entre 380 nm y 760 nm (790-400 terahercios) es detectada por el ojo humano y se percibe como luz visible. Otras longitudes de onda, especialmente en el infrarrojo cercano (más de 760 nm) y ultravioleta (menor de 380 nm) también se refiere a veces como la luz, especialmente cuando la visibilidad a los seres humanos no es relevante.Si la radiación tiene una frecuencia en la región visible del espectro electromagnético se refleja en un objeto, por ejemplo, un tazón de fruta, y luego golpea los ojos, esto da lugar a la percepción visual de la escena. Nuestro sistema visual del cerebro procesa la multitud de frecuencias se refleja en diferentes tonos y matices, ya través de este no del todo entendido fenómeno psico-físico, la mayoría de la gente percibe un tazón de fruta; Un arco iris muestra la óptica (visible) la parte del espectro electromagnético.
La luz puede usarse para diferentes tipos de comunicaciones. Las ondas de luz pueden modularse y transmitirse a través de fibras ópticas, lo cual representa una ventaja pues con su alta frecuencia es capaz de llevar más información.
Por otro lado, las ondas de luz pueden transmitirse en el espacio libre, usando un haz visible de láser.
En la mayoría de las longitudes de onda, sin embargo, la información transportada por la radiación electromagnética no es detectado directamente por los sentidos humanos. Las fuentes naturales producen radiación electromagnética en el espectro, y nuestra tecnología también se puede manipular una amplia gama de longitudes de onda. La fibra óptica transmite luz que, aunque no es adecuado para la visión directa, puede llevar los datos que se puede traducir en sonido o una imagen. La codificación utilizada en estos datos es similar a la utilizada con las ondas de radio.
Mas allá del espectro visible encontramos otros tipos de radiaciones, como podemos observar en los gráficos, la Radio, AM, FM, la televisión, el radar y todas las utilizamos aunque pensemos que la luz es algo tan simple.
Espero que les haya gustado esta parte porque ya entramos en tema.
HASTA EL VIERNES.
