La mayoría de nosotros no tenemos claros términos como el electromagnetismo, campo y espectro electromagnético, ondas o radiación electromagnéticas.
Los orígenes
En 1752, cuando el cielo se oscureció en Filadelfia, Benjamin Franklin salió con una cometa de seda. Ató un alambre al punto superior y dos cuerdas a la parte inferior, cuerda de e hilo de seda. Refugiándose de la tormenta mientras trabajaba, Franklin adjuntó una llave de metal a la cuerda de cáñamo, ahora mojada por la lluvia. Mientras la cometa luchaba en el aire, comenzó su experimento.
Entre los rayos, la cometa húmeda comenzó a conducir la electricidad de la atmósfera. El fuego eléctrico, como lo llamó Franklin, pasó por el cáñamo mojado y en la llave, enviando chispas a sus dedos. Reunía la carga dentro de una «batería» llamada botella de Leyden, atrapando la electricidad del aire.
Esta no era la primera vez que la gente jugaba con chispas. En 1663, Otto von Guericke había frotado esferas de azufre para producir una carga estática, y a principios del siglo XVIII Stephen Gray anuncio el envío de electricidad a lo largo de hilos de cáñamo y alambres de metal con tubos de vidrio.
Aun así, la de Franklin fue un catalizador de la ciencia que perseguiría al mundo. Espoleados por la chispa, los experimentadores se dedicaron a convertir las observaciones en ecuaciones.
- La primera explicación matemática de la electricidad emergió cuando Charles-Augustin de Coulomb se dio cuenta de que las fuerzas eléctricas y magnéticas funcionaban un poco como la gravedad, cuanto más cerca de la fuente, más fuertes son.
- Más tarde, Alessandro Volta inventó un batería químico por capas con plata y zinc, colocadas de forma alterna y separadas por cartón mojado en salmuera.
- Esto permitió a Georg Simon Ohm para empezar a probar qué materiales podría llevar a cabo una corriente. Usó sus observaciones para desarrollar una ley que explique cómo la longitud y el diámetro de una materia afectan su resistencia al flujo de electricidad.
- Los avances llegaron de forma rápida, pero algo faltaba. Nadie se había ideado cuenta de que la electricidad y el magnetismo estaban vinculados.
- En 1820, el físico danés Hans Christian Orsted completó accidentalmente el puzle. Descubrió experimentalmente la relación física entre la electricidad y el magnetismo. Se dio cuenta de que una corriente que fluye podría mover la aguja de una brújula ante un campo magnético.
- Michael Farada observó entonces lo contrario: un campo magnético en movimiento hacía fluir las corrientes eléctricas.
- Armado con estos hechos, James Clerk Maxwell pasó a explicar el electromagnetismo al mundo, allanando el camino para la revolución electrónica.
Los padres de electromagnetismo y el espectro electromagnético
Las cuatro ecuaciones de James Clerk Maxwell cambiaron el mundo. Los das primeras (Ley de Gauss y la Ley de Gauss para el campo magnético ) explican cómo se mueven la electricidad y el magnetismo. La materia puede tener un aspecto positivo o negativo, y el flujo de un campo eléctrico a través de una superficie es proporcional a la carga dentro de eso superficie.
Pero no hay equivalente carga magnética. Los imanes siempre tienen tanto un polo norte como un polo sur, por lo que el flujo de un campo magnético a través de una superficie es cero. Las ecuaciones tercera y cuarta explican cómo la electricidad y el magnetismo interaccionar.
La Ley de Faraday establece que un cambio del campo magnético induce un actual, mientras que la Ley de Ampère-Maxwell establece que una corriente eléctrica que fluye crea un campo magnético. Las cuatro juntas describen cómo funcionan la electricidad y el magnetismo.
Maxwell había descrito el espectro electromagnético a mediados del XIX. Pero fue en 1895 cuando Wilhelm Conrad Röntgen, físico alemán, produjo radiación electromagnética en las longitudes de onda correspondiente a los rayos X. Por primera vez se
pudo observar el interior del cuerpo humano sin tener que abrirlo para lograrlo.
Espectro electromagnético
Sabemos por la ciencia que todas las ondas electromagnéticas se mueven a la velocidad de la luz en el vacío, lo hacen en una extensa gama de frecuencias, longitudes de onda y energías fotónicas. El espectro electromagnético comprende el intervalo de toda la radiación electromagnética y consta de muchos subintervalos, comúnmente denominados porciones, como luz visible o radiación ultravioleta.
Las distintas porciones llevan nombres diferentes en función de las diferencias de comportamiento en la emisión, transmisión y absorción de las ondas correspondientes y también en función de sus diferentes aplicaciones prácticas. No hay límites aceptados precisos entre ninguna de estas porciones contiguas, por lo que los rangos tienden a superponerse.
El espectro electromagnético completo, desde la frecuencia más baja a la más alta (la longitud de onda más larga a la onda más corta), incluye todas las ondas de radio (por ejemplo, radio y televisión comercial, microondas, radar), radiación infrarroja, luz visible, radiación ultravioleta, rayos X y rayos gamma. Casi todas las frecuencias y longitudes de onda de radiación electromagnética se pueden utilizar paraespectroscopia.
