Espectro electromagnetico y radiación, Diapositivas de Química

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Espectro

electromagnético y

radiación

El problema: radiación

del cuerpo negro

• (^) A finales del siglo XIX, los físicos estudiaban como un objeto caliente (cuerpo negro) emite radiación.
• (^) Experimentalmente se observaba que:

1. La energía emitida depende de la frecuencia.
2. Hay un máximo de emisión y luego disminuye Planck propuso algo revolucionario: La energía NO se emite de forma continua, sino en paquetes discretos llamados:

• (^) cuantos de energía

ESPECTRO ELECTROMAGNÉTIC O

• (^) La radiación electromagnética está formada por fotones.
• (^) Cada fotón tiene una energía definida.
• (^) No puede haber energías intermedias arbitrarias.

RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA

• (^) Es una forma de transmisión de energía en la que los campos eléctricos y magnéticos se propagan por ondas a través del espacio vacío o a través de una medio como el vidrio.
• (^) Está compuesta por:

1. Un campo eléctrico.
2. Un campo magnético.
3. Ambos perpendiculares entre sí y a la dirección de propagación. Puede comportarse como:
4. ONDA (interferencia, difracción)
5. PARTÍCULA (fotón, efecto fotoeléctrico)

• (^) Tipos de ondas:

1. Mecánicas: necesita un medio (sonido, ondas de agua).
2. Electromagnéticas: no necesita un medio (luz, rayos x).

• (^) ¿Qué transporta una onda?
• (^) Energía
• (^) Información
• (^) No materia en forma neta

CARACTERÍSTICAS DE UNA ONDA

1. LONGITUD DE ONDA (λ) Distancia entre 2 puntos equivalentes (cresta-cresta o valle-valle). Unidad: metros (m) Relación:
   • Menor λ → mayor energía
   • Mayor λ → menor energía

CARACTERÍSTICAS DE UNA ONDA

1. AMPLITUD (A) Altura de la onda desde la línea de equilibrio. Indica la intensidad o energía transportada. Ejemplo: Mayor amplitud luz más intensa Menor amplitud luz más tenue

CARACTERÍSTICAS DE UNA ONDA

1. VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN (v) Que tan rápido viaja la onda. En el vacío: (velocidad de la luz)

CARACTERÍSTICAS DE UNA ONDA

1. FASE Posición de la onda en un momento dado. Permite fenómenos como:

• (^) Interferencia
• (^) Difracción

ESPECTRO VISIBLE

• (^) La luz visible es la porción del espectro electromagnético que puede detectar el ojo humano, y es especialmente relevante en química, biología farmacéutica por su interacción con moléculas y sistemas biológicos.
• (^) Cuando la luz visible incide en una sustancia puede:

1. Absorberse: excitación electrónica.
2. Reflejarse: color que vemos.
3. Transmitirse: pasa a través de un material.

USO BIOMÉDICO

• (^) DIAGNÓSTICO POR IMAGEN Rayos X (radiografías). Resonancia magnética (tejidos blandos: cerebro, músculos). Ultrasonido (ecografía)
• (^) TRATAMIENTO Radioterapia (rayos gamma, rayos X) Láser (luz visible o infrarrojo)

• MONITOREO Y DIAGNÓSTICO FUNCIONAL

Electroencefalograma (EEG) Electrocardiograma (EKG)

• (^) APLICACIONES EN LABORATORIO CLÍNICO Espectroscopía (UV-vis, IR) Fármacos, biomoléculas.
• (^) ESTERILIZACIÓN Radiación UV