Explorador del espectro electromagnético – longitud de onda, frecuencia, energía del fotón, fuentes, usos y riesgos

FísicaOscilaciones y ondasEdades 16–17

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Arrastra un cursor por el espectro electromagnético en escala logarítmica, desde las ondas de radio hasta los rayos gamma, y lee la longitud de onda λ, la frecuencia f = c/λ y la energía del fotón E = hf en julios y electronvoltios. Cada banda indica fuentes, detectores, usos y riesgos, si la radiación es ionizante y si atraviesa la atmósfera hasta el suelo. La pantalla Detectores muestra la misma habitación vista por el ojo, una cámara térmica, un receptor de microondas, una radiografía y una cámara gamma.

Lección: Ondas electromagnéticas: el espectro electromagnético, c = fλ, energía del fotón E = hf, radiación ionizante y no ionizante, ventanas atmosféricas

Qué muestra

Las ondas electromagnéticas son transversales y viajan en el vacío a la misma rapidez, c = 3,00 × 10⁸ m/s; por eso c = fλ relaciona frecuencia y longitud de onda. Cada fotón lleva una energía E = hf: a menor longitud de onda, más energía. El espectro abarca más de 17 órdenes de magnitud y se dibuja en escala logarítmica. Los fotones de más de unos 10 eV ionizan átomos, por lo que los rayos X y gamma dañan las células. La atmósfera deja pasar la luz visible y casi todas las ondas de radio, pero absorbe casi todo el ultravioleta y los rayos X y gamma.

Cómo usarla

Mueve el control Longitud de onda (escala logarítmica) o arrastra sobre el espectro; arrastra sobre la franja visible para elegir un color con precisión. Elige una fuente en Ejemplos para saltar a ella. Lee λ, f y E en los recuadros y la ficha de la banda con fuentes, detectores, usos y riesgos. Pulsa Anotar para añadir filas y comprobar que f·λ es constante. Cambia a la pestaña Detectores para ver la misma habitación con un detector distinto en cada banda.

Parámetros que puedes cambiar

  • Pantalla Espectro, Detectores
  • Longitud de onda: log₁₀(λ / m) -13–4
  • Mostrar transmisión atmosférica
  • Mostrar onda ilustrativa

Preguntas para explorar

  1. ¿Cuántas veces mayor es la energía de un fotón de rayos X de 50 keV que la de la luz verde?
  2. ¿Por qué los radiotelescopios funcionan en tierra y los telescopios de rayos X deben estar en órbita?
  3. ¿Por qué una cámara térmica ve a una persona caliente pero no el paisaje tras un vidrio?

Ideas para la clase

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