Radiación Electromagnética: Definiciones, Propiedades, Interacciones y Técnicas Clave
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Radiación Electromagnética (REM)
Definición: Cantidad de energía (fotones) que lleva asociada una onda.
Se compone de campos eléctricos y magnéticos que se propagan a velocidad constante y de forma lineal en el espacio.
Naturaleza Dual de la REM
Onda
Oscilaciones producidas por campos eléctricos y magnéticos que vibran perpendicularmente entre sí.
Partícula
Como paquete de energía o fotón.
Propiedades de las Ondas Electromagnéticas
Amplitud (A)
Desviación máxima de la onda con relación a su valor medio. Se expresa en unidades de longitud.
Longitud de Onda (λ)
Distancia que separa dos crestas sucesivas de la onda. Se expresa habitualmente en nanómetros (nm).
Frecuencia (ν)
Número de oscilaciones por segundo. Se expresa en s-1 o en hercios (Hz).
Interacción de la Radiación con la Materia
Transmisión
La radiación incide sobre una sustancia sin producirle pérdida de energía ni cambios de dirección.
Absorción
Cuando existe una pérdida de intensidad de la radiación al atravesar la sustancia, ya que las moléculas absorben radiación ganando energía (estado excitado).
Dispersión
Cuando las moléculas o átomos en estado excitado liberan energía y vuelven a su estado de reposo. La luz blanca se separa en colores con longitudes de onda y frecuencias diferentes.
Reflexión
El haz de luz incide sobre una superficie y se produce un efecto rebote y cambio de dirección.
Refracción
El haz de radiación, al atravesar una solución, se desvía o cambia de dirección por la diferente naturaleza del medio de propagación.
Difracción
El haz de luz se desvía al pasar por el extremo de una superficie o al atravesar una rendija.
Medición de la Interacción Radiación-Materia
Transmitancia (T)
Cociente entre la intensidad de luz transmitida (It) y la intensidad de luz incidente (Io).
El valor de esta magnitud no tiene unidades y se encuentra entre 0 y 1:
- 0: No se transmite luz. La absorción es total.
- 1: Se transmite toda la luz. No existe absorción.
La transmitancia disminuye exponencialmente a medida que aumenta la concentración o el ancho de la cubeta.
Absorbancia (A)
Es el logaritmo inverso o negativo de la transmitancia.
Los espectrofotómetros miden físicamente la transmitancia y realizan el cálculo matemático para obtener los valores de absorbancia.
Conceptos y Técnicas Relacionadas
Plasma
Mezcla gaseosa compuesta por átomos ionizados y electrones, donde estas partículas cargadas circulan libremente. El plasma más utilizado es el argón.
Espectroscopía de Resonancia Magnética Nuclear (RMN)
Técnica espectroscópica de absorción, fundamentada en la capacidad que tienen algunos núcleos de absorber energía cuando se les somete a radiofrecuencias.
Turbidimetría
Técnica de análisis cuantitativo que consiste en medir la disminución de la intensidad del haz de luz (transmitancia) que atraviesa la cubeta que contiene la suspensión.
Es una técnica poco sensible y que se utiliza cuando las concentraciones de la partícula en suspensión son altas.
Nefelometría
Técnica de análisis cuantitativo de suspensiones que consiste en medir la intensidad de la luz dispersada en un ángulo determinado.