Introducción.

Cuando una articulación nos causa dolor, acudimos al hospital para que nos hagan una radiografía. Cuando hace frío, encendemos una estufa y nos sentamos cerca, para calentarnos. Cuando llega el calor y queremos ponernos morenos, nos tumbamos al sol. Cuando estamos hambrientos, introducimos una pizza en el microondas y lo ponemos en marcha. Todos estos actos, que en la sociedad actual nos resultan cotidianos, son una manifestación de la radiación electromagnética: los rayos X de la radiografía, la radiación infrarroja de la estufa, los rayos ultravioleta del sol, las microondas del horno, todos ellos de la misma naturaleza, viajando a la misma velocidad, pero con una única diferencia: su longitud de onda.

Pura energía.

La radiación electromagnética, por ser radiación, es una manera de transportar energía, y por ser electromagnética, tiene su origen en variaciones de los campos eléctrico y magnético en una zona perturbada del espacio. Las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo son las que rigen la propagación de ondas electromagnéticas en un medio dado. Uno de los logros más espectaculares de su teoría es que predice la velocidad máxima a la que se pueden desplazar las ondas mencionadas, que es la velocidad de la luz en el vacío: cerca de 300.000 km/s. Este resultado corroboró la teoría de que la luz es una forma de radiación electromagnética. Lo único que diferencia la luz de otros tipos de radiación como los rayos X o las ondas de radio es la energía que transporta.

¿Onda o partícula?.

Como mecanismo para transmitir energía, la radiación electromagnética puede presentarse en dos formas: como una onda o como un corpúsculo: es la llamada naturaleza dual de la radiación. Esto significa que la radiación, en función de su longitud de onda y del experimento que se esté considerando, da lugar a características propias de las ondas, como pueden ser la refracción o la reflexión, o a características propias de las partículas, como cuando se trata de detectar, ya que en ese caso actúa de forma localizada. Generalmente, los experimentos y fenómenos que involucran radiación de larga longitud de onda (poca energía) dan lugar a manifestaciones de tipo ondulatorio, mientras que, en aquéllos que implican radiación de corta longitud de onda (mucha energía), la radiación se presenta como un corpúsculo o partícula. Esta naturaleza corpuscular de la radiación nos conduce directamente al concepto de fotón, introducido por Einstein a principios del siglo XX, como las "partículas de luz". La existencia de los fotones, junto con otro tipo de consideraciones cuánticas, permitió a Einstein la explicación del llamado "efecto fotoeléctrico", por el que fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1921.

Los rangos espectrales.

Como ya hemos dicho, la longitud de onda es la clave para clasificar la radiación electromagnética. En función de la misma, podemos distinguir:

Radioondas:

son las que tienen mayor longitud de onda, mayores de 30 centímetros y son las empleadas típicamente en telecomunicaciones.

Microondas:

su longitud de onda varía entre 30 centímetros y 1 milímetro y son las empleadas en los hornos microondas, los cuales calientan los alimentos por un fenómeno de resonancia entre las microondas y la rotación del dipolo de la molécula de agua.

Infrarrojo:

se extiende desde 1 milímetro hasta 750 nanómetros (un nanómetro es una millonésima parte de un milímetro) y es el responsable, entre otras cosas, del calor que nos llega desde una estufa, que lo percibimos a través de la piel, la cual absorbe en el infrarrojo.

Luz visible:

su longitud de onda varía entre 750 nanómetros, lo que corresponde al rojo, y 400 nanómetros, que corresponde al azul. Es el rango del espectro que puede detectar el ojo humano.

Ultravioleta:

se extiende entre 400 y 1 nanómetro. La radiación ultravioleta procedente del sol ioniza las capas más altas de la atmósfera, creando la ionosfera, y la mayoría es absorbida en la capa de ozono; sin embargo, hay una pequeña parte que es capaz de llegar a la superficie terrestre y, dado su poder de penetración en la epidermis, causa cada año quemaduras dérmicas por ruptura de las moléculas que forman sus células.

Rayos X:

su longitud de onda abarca desde 1 nanómetro hasta 6 milésimas de nanómetro. Su gran poder de penetración hace que se empleen para "explorar" el cuerpo humano, ya que son capaces de atravesar todo tipo de tejidos, excepto el óseo. Su nocividad aconseja que sólo se realicen placas en casos estrictamente necesarios.

Rayos gamma:

son los más energéticos y, por consiguiente, los más penetrantes y peligrosos. Su longitud de onda es extremadamente pequeña, desde las 6 milésimas de nanómetro hasta los 3 femtómetros (1 femtómetro es mil billones de veces más pequeño que 1 metro). Se producen en las reacciones nucleares y es de ahí, entre otras cosas, de donde proviene la elevada peligrosidad de los mismas.

Autor: Gema Mónica Heras Hitos