Cómo funcionan las ondas de radio

Escrito por warren davies | Traducido por enrique pereira vivas
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Cómo funcionan las ondas de radio
Las ondas de radio no visibles se crean en el espacio de forma natural. (Goodshoot/Goodshoot/Getty Images)

EM o la radiación electromagnética se compone de un campo magnético y un campo eléctrico. Estos campos viajan en ondas perpendiculares entre sí y se pueden clasificar en función de su longitud de onda, que es la distancia entre los picos de dos ondas. El tipo de radiación electromagnética con la longitud de onda más larga son las ondas de radio. Cuando las partículas se aceleran o cambian de velocidad o dirección, éstas emiten radiación EM en todo el espectro, incluyendo las ondas de radio de longitud de onda larga. Hay cinco formas generales en que esto sucede.

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Radiación de cuerpo negro

Un cuerpo negro es un objeto que absorbe y luego vuelve a emitir la radiación. Cuando un objeto se calienta, sus átomos y moléculas se mueven, lo cual provoca una liberación de radiación EM, alcanzando un máximo en un punto diferente a lo largo del espectro electromagnético, dependiendo de la temperatura. Por ejemplo, una pieza caliente de metal se sentirá caliente primero o infrarrojo, luego brillará a medida que entra en la parte de luz visible del espectro. A temperaturas mucho más bajas, se emitirá una radiación a longitudes de onda de radio.

Radiación libre de emisiones

Cuando los electrones en los átomos de gas se desalojan o despojan, éstos están ionizados. Esto, como la radiación de cuerpo negro, es otra forma de emisión térmica. Esto hace que las partículas cargadas se muevan en el gas ionizado, lo cual acelera los electrones. Las partículas aceleradas liberan radiación EM y algunas nubes de gas la liberan en longitudes de onda de radio, como por ejemplo cerca de las regiones de formación estelar o en núcleos galácticos activos. Esto también se conoce como emisión "libre-libre" y "radiación de frenado".

Emisiones de línea espectral

El tercer tipo de emisión térmica es la emisión de rayas espectrales. Cuando los electrones en los átomos se transforman de niveles altos de energía a niveles bajos, un fotón, una unidad de energía sin masa que puede ser considerado como equivalente a una onda, es liberado. El fotón tiene la misma energía que la diferencia entre los niveles altos y bajos donde el electrón se mueve. En algunos átomos, tales como el hidrógeno, los fotones se emiten en la región de radio del espectro EM, 21 centímetros, en el caso del hidrógeno.

Emisión de sincrotrón

Ésta es una forma no térmica de emisión. La emisión de sincrotrón se produce cuando las partículas son aceleradas por un campo magnético. Por lo general, un electrón está cargado, ya que tiene menos masa que los protones y, por lo tanto, acelera con mayor facilidad. Esto hace que responda más fácilmente a los campos magnéticos. El electrón gira alrededor del campo magnético, emitiendo la energía a medida que lo hace. Cuanto menos energía le queda, más amplio será el círculo alrededor del campo y más larga la longitud de onda de la radiación electromagnética que se emite, incluyendo las longitudes de onda de radio.

Masers

Los masers son otro tipo de radiación no térmica. La palabra "maser" es en realidad un acrónimo de Amplificación de las Microondas por Emisión Estimulada de Radiación (por sus siglas en inglés). Es similar a un láser, excepto en que un maser es una radiación amplificada a una longitud de onda más larga. Un maser se forma cuando se energizan un grupo de moléculas y luego es expuesto a una cierta frecuencia de radiación. Esto hace que emitan fotones de radio. Si una fuente de energía re-energiza las moléculas, esto reajusta el proceso y un maser es emitido nuevamente.

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