BI-BOEM_U2_EA_MACJ - Martin Contreras

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Universidad Abierta y a Distancia de México 
 
Ingeniería en Biotecnología 
 
Óptica, electricidad y magnetismo 
 
Grupo: BI-BOEM-2101-B2-002 
 
Unidad 2: Ondas electromagnéticas 
 
 Evidencia de aprendizaje-Ondas 
electromagnéticas 
 
Martin Contreras Jiménez 
ES202117326 
 
Fecha de entrega 
17/05/2021 
 
 
Introducción 
Formalmente una onda es una perturbación que se propaga, que transporta energía, pero no 
transporta masa. Se pueden distinguir dos tipos básicos de ondas. 
• Ondas Mecánicas: Estas ondas necesitan un medio material para propagarse, este 
medio puede ser gaseoso (aire), líquido (agua) o sólido (cuerdas, resortes, suelo, 
pared). Un ejemplo de estas ondas son las ondas producidas al dejar caer una piedra 
en el agua o al agitar una cuerda. 
• Ondas Electromagnéticas: A diferencia de las anteriores, estas ondas no necesitan un 
medio material para propagarse, pueden propagarse en el vacío y surgen de la 
interacción entre electricidad y magnetismo como veremos más adelante. Son 
ejemplos de estas ondas las ondas de radio, de TV, microondas, radiación infrarroja, 
visible o ultravioleta; Rayos X y gamma. 
Una OEM puede propagarse en el vacío (a la velocidad de la luz: c = 300,000 km/s) sin 
necesidad de que exista un medio físico como el aire o el agua para el transporte de energía. 
Las OEM son tridimensionales (por su número de direcciones de propagación) y 
transversales. 
 
 
La idea principal es que si se hace oscilar cargas eléctricas entre los extremos de una antena, 
se generan un campo eléctrico (E) y un campo magnético (B), que interactúan entre sí. Las 
OEM son el resultado de la interacción de estos dos campos. 
Las OEM son una forma de transportar señales por un medio como ser el aire o por el vacío, 
de aquí su gran importancia. Se puede emitir una señal desde un transmisor (donde se genera 
la onda), enviarla hacia una antena transmisora, propagar la onda generada por el aire hacia 
una antena receptora, en la antena receptora se recibe la onda y se convierte en una señal 
eléctrica hacia un receptor (donde se recupera la onda). Esta onda contiene información 
que una vez recibida por el receptor, se puede procesar esa señal y obtener la información 
que se envió. 
Tabla comparativa 
 Longitud 
de onda 
Frecuencia Energía Ejemplo 
Radio 
Muy baja frecuencia > 10 Km < 30 𝐾ℎ𝑧 < 1.99 𝑒−29𝐽 Comunicación instantánea 
Las ondas de radio son las ondas de 
frecuencia más baja en el espectro 
electromagnético. La pueden usar 
para transportar otras señales a 
receptores que posteriormente 
traducen estas señales en 
información utilizable. Las estaciones 
de radio y televisión y las compañías 
de teléfonos móviles producen ondas 
de radio que transmiten señales que 
las antenas recibirán en el televisor, 
radio o teléfono. 
 
 
Onda larga < 10 Km > 30 𝐾ℎ𝑧 > 1.99 𝑒−29𝐽 
Onda media < 650 m > 650 𝐾ℎ𝑧 > 4.31 𝑒−28𝐽 
Onda corta < 180 m > 1.7 𝑀ℎ𝑧 > 1.13 𝑒−27𝐽 
Muy alta frecuencia < 10 m > 30 𝑀ℎ𝑧 > 2.05 𝑒−26𝐽 
Ultra alta frecuencia < 1 m > 300 𝑀ℎ𝑧 > 1.99 𝑒−25𝐽 
Microondas 
 
< 30 m > 1 𝐺ℎ𝑧 > 1.99 𝑒−24𝐽 
El horno de microondas es un 
electrodoméstico usado en la cocina 
para cocinar o calentar alimentos que 
funciona mediante la generación de 
ondas electromagnéticas en la 
frecuencia de la radiación en torno a 
los 2450 MHz (2.45 109 Hz). 
Infrarrojo 
Lejano/submilimétrico < 1 mm > 300 𝐺ℎ𝑧 > 199 𝑒−24𝐽 En equipos de visión nocturna, para 
poder distinguir los objetos en virtud 
del calor que desprenden (bueno, 
todos lo hemos visto en alguna peli. 
Así como en cámaras termográficas, 
para detectar “puntos calientes” de 
instalaciones, principalmente fallos 
eléctricos y mecánicos, o filtraciones y 
humedades en edificios. 
 
Medio < 50 um > 6 𝑇ℎ𝑧 > 3.98 𝑒−21𝐽 
Cercano < 2.5 um > 120𝑇ℎ𝑧 > 79.5 𝑒−21𝐽 
Luz visible 
 
< 780 nm > 384 𝑇ℎ𝑧 > 255 𝑒−21𝐽 
La fuente natural más notable de luz 
visible es, por supuesto, el sol. Los 
objetos se perciben como colores 
diferentes en función de las longitudes 
de onda de luz que absorbe un objeto 
y que refleja. 
 
Ultravioleta 
Cercano < 380 nm > 789 𝑇ℎ𝑧 > 523 𝑒−21𝐽 Esterilización 
Una de las aplicaciones de los rayos 
ultravioleta es como forma de 
esterilización. 
La radiación ultravioleta de ciertas 
longitudes de onda daña el ADN de 
numerosos microorganismos e impide 
que se reproduzcan. 
De esta manera pueden eliminar 
bacterias, virus y hongos sin dejar 
residuos, a diferencia de los 
productos químicos. Está en estudio 
la esterilización UV de la leche como 
alternativa a la pasteurización. 
 
 
Extremo < 200 nm > 1.5 𝑃ℎ𝑧 > 993 𝑒−21𝐽 
Rayos X 
 
< 10nm > 30 𝑃ℎ𝑧 > 19.9 𝑒−18𝐽 
Utilizando cristalografía de rayos X, 
científicos de la Universidad de 
Pensilvania (EE UU) obtuvieron hace 
unos meses la primera imagen de los 
procesos genéticos que ocurren 
dentro de cada célula del organismo. 
 
Rayos 
Gamma 
 
< 10 pm > 30 𝐸ℎ𝑧 > 19.9 𝑒−15𝐽 
Los rayos gamma también se utilizan 
en la medicina nuclear para realizar 
diagnósticos. Se utilizan muchos 
radioisótopos que emiten rayos 
gamma. Uno de ellos es el tecnecio-
99m. Cuando se le administra a un 
paciente, una cámara gamma puede 
utilizar la radiación gamma emitida 
para obtener una imagen de la 
distribución del radioisótopo 
 
Radiación de un cuerpo negro 
El término radiación se refiere a la emisión continua de energía desde la superficie de 
cualquier cuerpo, esta energía se denomina radiante y es transportada por las ondas 
electromagnéticas que viajan en el vacío a la velocidad de 3·108 m/s. Las ondas de radio, 
las radiaciones infrarrojas, la luz visible, la luz ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma, 
constituyen las distintas regiones del espectro electromagnético. 
“La superficie de un cuerpo negro es un caso límite, en el que toda la energía 
incidente desde el exterior es absorbida, y toda la energía incidente desde el interior 
es emitida” 
Sin embargo, un cuerpo negro se puede sustituir con gran aproximación por una cavidad 
con una pequeña abertura. La energía radiante incidente a través de la abertura, es 
absorbida por las paredes en múltiples reflexiones y solamente una mínima proporción 
escapa (se refleja) a través de la abertura. Podemos por tanto decir, que toda la energía 
incidente es absorbida. 
La cantidad de radiación emitida en un rango de frecuencia dado, debe ser proporcional al 
número de modos en ese rango. Lo mejor de la física clásica, sugería que todos los modos 
tenía la misma oportunidad de ser producido, y que el número de modos subiría 
proporcional al cuadrado de la frecuencia. 
 
Aplicaciones 
En astronomía, la emisión de las estrellas se aproxima a la de un cuerpo negro. La 
temperatura asociada se conoce como Temperatura Efectiva, una propiedad fundamental 
para caracterizar la emisión estelar. 
La radiación cósmica de fondo de microondas proveniente del Big Bang se comporta casi 
como un cuerpo negro. Las pequeñas variaciones detectadas en esta emisión son llamadas 
anisotropias y son muy importantes para conocer las diferencias de masa que existía en el 
origen del universo. 
La radiación de Hawking es la radiación de cuerpo negro emitida por agujeros negros. 
La emisión de gas, polvo cósmico y discos protoplanetarios también se asocia con cuerpos 
negros, principalmente en la región infrarroja y milimétrica del espectro electromagnético. 
Son importantes herramientas para buscar sistemas planetarios. 
CONCLUSIÓN 
Concluimos que las ondas electromagnéticas pueden ser percibidas de acuerdo a su 
frecuencia, parecido a esto es lo que sucede con los colores, cuando la luz se refracta en 
un prisma no todos los colores son igual de intensos, todo depende como de la longitud de 
onda esta vez. A manera de síntesis se pudo comprender la aplicación y cómo actúan en 
el medio externo las ondaselectromagnéticas como estas se reflejan en aparatos de uso 
doméstico y en general en la sociedad como la televisión, los celulares, las ondas de radio 
y muchos más que pueden hacer parte de nuestra vida cotidiana.. También logre entender 
que el espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, 
como los rayos gama 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 las 
ondas de radio. 
REFERENCIAS 
Ondas Electromagnéticas – EsOpo. (s. f.). iie.fing.edu. Recuperado 17 de mayo de 2021, 
de https://iie.fing.edu.uy/proyectos/esopo/oem/ 
colaboradores de Wikipedia. (2021, 22 abril). Horno de microondas. Wikipedia, la 
enciclopedia libre. https://es.wikipedia.org/wiki/Horno_de_microondas 
I. (2017, 4 noviembre). Propiedades y Aplicaciones de la Tecnología Infrarroja. Calefacción 
por Infrarrojos. https://calefaccion-infrarrojos.es/propiedades-y-aplicaciones-del-infrarrojos/ 
La radiaciÃ3n del cuerpo negro. (s. f.). sc.ehu.es. Recuperado 17 de mayo de 2021, de 
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/negro/radiacion/radiacion.htm 
La luz: ondas electromagnéticas, espectro electromagnético y fotones (artículo). (s. f.). Khan 
Academy. Recuperado 17 de mayo de 2021, de https://es.khanacademy.org/science/ap-
chemistry/electronic-structure-of-atoms-ap/bohr-model-hydrogen-ap/a/light-and-the-
electromagnetic-spectrum