1. Radiación electromagnética
1.1 ¿Qué es la radiación electromagnética?
1.2 Efectos de las radiaciones electromagnéticas
1.3 Ejemplos de radiaciones electromagnéticas
1.4 Radiaciones de luz que perciben nuestros ojos
2. Partículas fundamentales
2.1 Propiedades de los átomos
2.2 Fuerzas principales que actúan entre los átomos
RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA
¿Qué es la radiación electromagnética?
La radiación electromagnética es la combinación de campos
eléctricos y magnéticos que se propagan a través del espacio en forma de ondas
portadoras de energía. Las ondas electromagnéticas viajan a través del espacio y no necesitan de un medio material para propagarse, tienen las vibraciones
perpendiculares a la dirección de propagación de la onda y se les llama ondas
transversales.
El campo eléctrico es perpendicular al campo magnético
Efectos de las radiaciones electromagnéticas
Aparatos eléctricos en el hogar: La mayoría de los
aparatos que utilizamos en nuestro hogar funcionan con este tipo de radiación.
Uno de los ejemplos más típico es el uso del microondas que funciona con ondas
electromagnéticas llamadas microondas. El microondas utiliza un magnetrón para
producir las ondas. Estas ondas hacen vibrar las moléculas de agua, generando
calor; como la mayoría de los alimentos contienen un alto porcentaje en agua,
pueden ser fácilmente calentados.
Efectos biológicos: La radiación
electromagnética es perjudicial para los seres vivos. Una exposición a largo
plazo puede acabar en un debilitamiento del sistema inmunológico, acentuando cualquier
problema de salud existente, y pudiendo ocasionar pérdida de energía o fatiga. Cada
vez existe un número mayor de personas hipersensibles a las radiaciones
electromagnéticas, y muchos pueden sentir cómo la electricidad pasa por su
cuerpo llegando a experimentar síntomas como cosquilleo en los dedos,
depresión, dificultad en la memorización e incluso convulsiones. Por otro lado,
la exposición crónica a elevados niveles de radiación electromagnética, sobre
todo cuando se está dormido, puede llevar al estrés crónico.
Síntomas y consecuencias: Estas radiaciones pueden tener graves
consecuencias, en el mejor de los casos podrían causar fatiga, insomnio,
cataratas… Pero si se está embarazada puede afectar al feto o incluso llegar a
producir cáncer.
Ejemplos de radiaciones electromagnéticas:
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La radiación gamma: es una radiación de
una frecuencia muy alta producida generalmente por elementos radioactivos o
procesos subatómicos. Este tipo de radiación también es producida en fenómenos
astrofísicos de gran violencia, como algunas explosiones que se han observado
en la Vía Láctea. Los rayos gamma constituyen un tipo de radiación ionizante
capaz de penetrar profundamente en la materia pudiendo causar grave daño al
núcleo de las células. Pero, debidamente controladas, se usan en la
esterilización de alimentos y de equipos médicos.
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Los rayos X: no son perceptibles por el
ojo humano por su corta longitud de onda (entre 0,1 y 10 nanómetros). Es por
esto que pueden atravesar cuerpos opacos.
Desde su descubrimiento, han sido muy
utilizados en medicina aunque requieren de un gran control sistemático, pues un
exceso de radiaciones puede causar daño al organismo humano.
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Radiación Ultravioleta: comprende fotones
cuya longitud de onda va de los 380 nanómetros a los 10 nanómetros. Algunas
especies de animales, como pájaros, reptiles e insectos pueden percibir y
discriminar la luz ultravioleta. Las abejas, por ejemplo, la utilizan para encontrar
el néctar de las flores con que se alimentan. Son más conocidos sus efectos
perjudiciales, como que la elevada exposición a estas radiaciones podría producir
cáncer de piel.
Radiaciones de luz que perciben nuestros ojos
Las radiaciones electromagnéticas tienen longitudes de onda
muy variadas. El ojo humano está adaptado para reaccionar solamente ante unas
pocas longitudes de onda, a estas radiaciones las llamamos 'luz visible'. La
luz que vemos, los colores, son las radiaciones de longitud de onda adecuada a
nuestros ojos y que son reflejadas por los cuerpos que las reciben. Por
ejemplo, cuando vemos un cuerpo de color azul, significa que ese cuerpo absorbe
todas las otras longitudes de ondas visibles, excepto las correspondientes
al color azul, la cual es reflejada por
el cuerpo.
Nuestros ojos solamente reaccionan a las ondas
electromagnéticas que ocupan un rango de longitud de onda que va desde los 380
nanómetros (ultravioleta) a los 780 nanómetros (infrarrojo).
Los colores del arco iris en el espectro visible incluye
todos los colores que pueden ser producidos por la luz visible de una sola
longitud de onda (violeta, azul, verde, amarillo, naranja y rojo).Colores sin
saturar como el rosa, o variaciones del púrpura como el magenta no pueden
reproducirse con una sola longitud de onda.
PARTÍCULAS FUNDAMENTALES
Las partículas más pequeñas en las que un elemento puede ser
dividido sin perder sus propiedades químicas son los átomos. Aunque el origen
de la palabra átomo proviene del griego, que significa indivisible, los átomos
están formados por partículas aún más pequeñas, las partículas subatómicas. Estas partículas son tres: los electrones, los protones y los neutrones. Lo que
diferencia a un átomo de otro es la relación que se establecen entre ellas.
Los electrones tienen una carga negativa mientras que la carga de los
protones es positiva y pesan unas 1.836 veces más que los electrones. Los
únicos que no tienen carga eléctrica son los neutrones que pesan
aproximadamente lo mismo que los protones. Los protones y neutrones se
encuentran agrupados en el centro del átomo formado el núcleo atómico del
átomo. Los electrones aparecen orbitando alrededor del núcleo del átomo.
De este modo, la parte central del átomo, el núcleo atómico,
tiene una carga positiva en la que se concentra casi toda su masa, mientras alrededor
del núcleo atómico, hay un cierto número de electrones, cargados negativamente.
La carga total del núcleo atómico (positiva) es igual a la carga negativa de
los electrones, de modo que la carga eléctrica total del átomo sea neutra.
Los protones
y neutrones por su parte están constituidos por quarks. Los quarks se unen mediante
partículas llamadas gluones. Existen también otras partículas elementales que
son responsables de las fuerzas electromagnéticas (los fotones) y débil (los
neutrinos y los bosones).
Propiedades de los átomos
Durante las reacciones químicas los átomos no se crean ni se
destruyen, pero se organizan de manera diferente creando enlaces diferentes
entre un átomo y otro.
Los átomos se pueden agrupan formando moléculas. Cada tipo
de molécula es la combinación de un cierto número de átomos enlazados entre ellos
de una manera específica.
Según la composición de cada átomo se diferencian los
distintos elementos químicos representados en la tabla periódica. En esta tabla
podemos encontrar el número atómico y el número másico de cada elemento:
Número atómico, se representa con la letra Z, indica
la cantidad de protones que presenta un átomo, que es igual a la de electrones.
Todos los átomos con un mismo número de protones pertenecen al mismo elemento y
tienen las mismas propiedades químicas.
Número másico, se representa con la letra A, y hace
referencia a la suma de protones y neutrones que contiene el elemento. Los
isótopos son dos átomos con el mismo número de protones, pero diferente número
de neutrones. Los isótopos de un mismo elemento, tienen unas propiedades
químicas y físicas muy parecidas entre sí.
Fuerzas principales que actúan entre los átomos
Fuerza nuclear fuerte: Dentro del núcleo del átomo los protones sienten una gran repulsión entre ellos ya que, como sabemos, las cargas del mismo signo se repelen. ¿Cómo mantenemos el núcleo unido?De ahí la fuerza nuclear fuerte, que es la energía encargada
de mantener unidos los protones y los neutrones dentro del núcleo. También se
puede utilizar para producir electricidad. Pero primero la energía debe ser
liberada. Ésta energía se puede obtener de dos formas: fusión nuclear y fisión
nuclear. En la fusión nuclear, la energía se libera cuando los átomos se
combinan o se fusionan entre sí para formar un átomo más grande. Así es como el
Sol produce energía. En la fisión nuclear, los átomos se separan para formar
átomos más pequeños, liberando energía. Las centrales nucleares utilizan la
fisión nuclear para producir electricidad.
Fuerza nuclear débil: Nos la encontramos en los llamados fenómenos radiactivos de
tipo beta, que no son otra cosa que desintegraciones de partículas y núcleos
atómicos.
Para describir el fenómeno hay que volver a referirse a los
quarks. Un protón consta de dos quarks arriba y uno abajo, pues bien, la
interacción nuclear débil provoca que uno de los quarks arriba se convierta en
un quark abajo, de forma que el protón se transformará en un neutrón.
La fuerza electromagnética: afecta a los cuerpos
eléctricamente cargados, y es la fuerza involucrada en las transformaciones
físicas y químicas de átomos y moléculas.
La fuerza gravitatoria: es la fuerza de atracción que un trozo de
materia ejerce sobre otro, y afecta a todos los cuerpos. Es la fuerza más débil de todas, y junto con la electromagnética, son las únicas dos fuerzas que pueden actuar a distancia.
