volver
Ciències generals. Bloc E

Bloc E

    

L'espectre electromagnètic

Ho has de saber
• Conèixer les bandes de l’espectre electromagnètic
• Saber els límits en longitud d’ona de la banda visible
• Saber calcular freqüència d’una ona electromagnètica en el buit donada la longitud d’ona i al revés

Què és una ona electromagnètica?

Una ona electromagnètica és una forma d'energia que es propaga a través de l'espai en forma de camps elèctrics i magnètics oscil·lants perpendiculars entre si.

Les ones electromagnètiques es generen a partir de l'acceleració de partícules carregades elèctricament.

Les ones electromagnètiques es poden propagar al buit, sense necessitat d'un medi material.

En el buit, totes es propaguen a la mateixa velocitat, la qual sempre s'indica amb la lletra c i val

c = 299 792 458 m/s

Per fer alguns càlculs es pot usar el valor arrodonit

c = 300 000 km/s = 3 108 m/s

La velocitat en l'aire és pràcticament la mateixa que en el buit.

El que caracteritza una ona electromagnètica és la seva freqüència f. La freqüència és el nombre de vegades que els camps elèctric i magnètic de l'ona oscil·len cada segon. Es mesura en hertz (símbol Hz).

La freqüència i la velocitat determinen la longitud d'ona L, que és la distància des d'un punt de l'espai fins el primer punt en la direcció de propagació on el camp és igual. Es compleix la relació

c = L f

(Aquesta relació es pot recordar amb la paraula castellana celofán, ceLofan.)

Una ona electromagnètica de 600 nm és llum visible de color taronja, la seva freqüència és

"cg_1.gif"

Els conceptes de freqüència i longitud d'ona són fàcils de visualitzar mirant el perfil d'una ona a la superfície de l'aigua en un canal. La Fig. 1 mostra una animació d'una part de l'ona amb dos flotadors petits. Les crestes es mouen cap a la dreta. La distància entre dues crestes consecutives és la longitud d'ona L. El temps que un flotador tarda en completar un cicle amunt i avall és el període i l'invers d'aquest període és la freqüència f.

Figura 1. Perfil de la superfície de l'aigua d'un canal per on se propaga una ona.

Les bandes de l'espectre electromagnètic

Les bandes de l'espectre electromagnètic, de freqüències baixes a altes són les següents. Entre parèntesis s'indica l'ordre de la longitud d'ona.

Ones de radio (de metres a quilòmetres)
Microones (centímetres)
Infraroig (de micres a mil·límetres)
Espectre visible (de 380 nm a 740 nm)
Ultraviolat (~100 nm fins a visible)
Raig X (~10 nm)
Raigs gamma (~10−12 m)

La llum visible

1 nanòmetre és igual a 10−9 m. El seu símbol és nm.
1 terahertz és igual a 1012 Hz. El seu símbol és THz.

L'espectre de la llum visible és la part de l'espectre electromagnètic que els nostres ulls són capaços de percebre.

Comprèn longituds d'ona que van aproximadament des dels 380 nanòmetres (violeta) fins als 740 nanòmetres (vermell).

Les freqüències corresponents a ones de 380 nm i 740 nm són

"cg_2.gif"

La percepció dels colors és possible gràcies a les cèl·lules fotosensibles denominades cons que estan a la retina. N'hi ha de tres tipus i cada tipus és especialment sensible al color vermell, el verd o al blau.

Figura 2. Representació de l'espectre de la llum visible en funció de la longitud d'ona en nanòmetres.

Vídeo sobre l'espectre electromagnètic

Ciècies generals · | Antoni Amengual Colom · Dep. Física | UIB | Publicació: 2024-2024

 

índex bloc pujar

Ciècies Generals (Bloc E)
Text, gràfics i disseny del lloc web:
Antoni Amengual Colom (Abril 2024), Departament de Física

Aquestes pàgines i els seus continguts es poden usar sense modificar, retallar o refer amb finalitat educativa, sense ànim de lucre, citant l'autor de les pàgines i posant en un lloc visible el nom i l'adreça "Ciències Generals. Antoni Amengual Colom · UIB. url: http://dfs.uib.es/apl/aac/CG/".