El espectro electromagnético es el rango completo de radiación electromagnética , organizado por frecuencia o longitud de onda . El espectro se divide en bandas separadas, con diferentes nombres para las ondas electromagnéticas dentro de cada banda. De baja a alta frecuencia, estas son: ondas de radio , microondas , infrarrojos , luz visible , ultravioleta , rayos X y rayos gamma . Las ondas electromagnéticas en cada una de estas bandas tienen diferentes características, como cómo se producen, cómo interactúan con la materia y sus aplicaciones prácticas.
Las ondas de radio, en el extremo de baja frecuencia del espectro, tienen la energía fotónica más baja y las longitudes de onda más largas (miles de kilómetros o más). Pueden ser emitidas y recibidas por antenas y atravesar la atmósfera, el follaje y la mayoría de los materiales de construcción.
Los rayos gamma, en el extremo de alta frecuencia del espectro, tienen las energías de fotones más altas y las longitudes de onda más cortas, mucho más pequeñas que un núcleo atómico . Los rayos gamma, los rayos X y los rayos ultravioleta extremos se denominan radiación ionizante porque su alta energía de fotones es capaz de ionizar átomos, lo que provoca reacciones químicas. La radiación de longitud de onda más larga, como la luz visible, es no ionizante; los fotones no tienen suficiente energía para ionizar átomos.
En la mayor parte del espectro electromagnético, la espectroscopia se puede utilizar para separar ondas de diferentes frecuencias, de modo que la intensidad de la radiación se pueda medir en función de la frecuencia o la longitud de onda. La espectroscopia se utiliza para estudiar las interacciones de las ondas electromagnéticas con la materia. [1]
Los seres humanos siempre han sido conscientes de la luz visible y el calor radiante , pero durante la mayor parte de la historia no se sabía que estos fenómenos estaban conectados o eran representantes de un principio más amplio. Los antiguos griegos reconocieron que la luz viajaba en línea recta y estudiaron algunas de sus propiedades, incluidas la reflexión y la refracción . La luz fue estudiada intensivamente desde principios del siglo XVII, lo que llevó a la invención de instrumentos importantes como el telescopio y el microscopio . Isaac Newton fue el primero en utilizar el término espectro para la gama de colores en los que se podía dividir la luz blanca con un prisma . A partir de 1666, Newton demostró que estos colores eran intrínsecos a la luz y podían recombinarse en luz blanca. Surgió un debate sobre si la luz tenía una naturaleza ondulatoria o una naturaleza corpuscular, con René Descartes , Robert Hooke y Christiaan Huygens a favor de una descripción ondulatoria y Newton a favor de una descripción corpuscular. Huygens en particular tenía una teoría bien desarrollada de la que pudo derivar las leyes de la reflexión y la refracción. Alrededor de 1801, Thomas Young midió la longitud de onda de un haz de luz con su experimento de doble rendija, demostrando así de manera concluyente que la luz era una onda.
En 1800, William Herschel descubrió la radiación infrarroja . [2] Estaba estudiando la temperatura de diferentes colores moviendo un termómetro a través de la luz dividida por un prisma. Observó que la temperatura más alta estaba más allá del rojo. Teorizó que este cambio de temperatura se debía a los "rayos caloríficos", un tipo de rayo de luz que no se podía ver. El año siguiente, Johann Ritter , trabajando en el otro extremo del espectro, observó lo que llamó "rayos químicos" (rayos de luz invisibles que inducían ciertas reacciones químicas). Estos se comportaban de manera similar a los rayos de luz violeta visibles, pero estaban más allá de ellos en el espectro. [3] Más tarde se los rebautizó como radiación ultravioleta .
El estudio del electromagnetismo comenzó en 1820 cuando Hans Christian Ørsted descubrió que las corrientes eléctricas producen campos magnéticos ( ley de Oersted ). La luz se relacionó por primera vez con el electromagnetismo en 1845, cuando Michael Faraday notó que la polarización de la luz que viaja a través de un material transparente respondía a un campo magnético (véase efecto Faraday ). Durante la década de 1860, James Clerk Maxwell desarrolló cuatro ecuaciones diferenciales parciales ( ecuaciones de Maxwell ) para el campo electromagnético . Dos de estas ecuaciones predijeron la posibilidad y el comportamiento de las ondas en el campo. Al analizar la velocidad de estas ondas teóricas, Maxwell se dio cuenta de que debían viajar a una velocidad que era aproximadamente la velocidad conocida de la luz . Esta sorprendente coincidencia en valor llevó a Maxwell a inferir que la luz en sí misma es un tipo de onda electromagnética. Las ecuaciones de Maxwell predijeron un rango infinito de frecuencias de ondas electromagnéticas , todas viajando a la velocidad de la luz. Este fue el primer indicio de la existencia de todo el espectro electromagnético.
Las ondas predichas por Maxwell incluían ondas de frecuencias muy bajas en comparación con el infrarrojo, que en teoría podrían ser creadas por cargas oscilantes en un circuito eléctrico ordinario de un cierto tipo. En un intento de probar las ecuaciones de Maxwell y detectar esa radiación electromagnética de baja frecuencia, en 1886, el físico Heinrich Hertz construyó un aparato para generar y detectar lo que ahora se denominan ondas de radio . Hertz encontró las ondas y pudo inferir (midiendo su longitud de onda y multiplicándola por su frecuencia) que viajaban a la velocidad de la luz. Hertz también demostró que la nueva radiación podía ser reflejada y refractada por varios medios dieléctricos , de la misma manera que la luz. Por ejemplo, Hertz pudo enfocar las ondas utilizando una lente hecha de resina de árbol . En un experimento posterior, Hertz produjo y midió de manera similar las propiedades de las microondas . Estos nuevos tipos de ondas allanaron el camino para inventos como el telégrafo inalámbrico y la radio .
En 1895, Wilhelm Röntgen observó un nuevo tipo de radiación emitida durante un experimento con un tubo de vacío sometido a un alto voltaje . Llamó a esta radiación " rayos X " y descubrió que podían viajar a través de partes del cuerpo humano, pero eran reflejados o detenidos por materia más densa, como los huesos. En poco tiempo, se encontraron muchos usos para esta radiografía .
La última porción del espectro electromagnético se completó con el descubrimiento de los rayos gamma . En 1900, Paul Villard estaba estudiando las emisiones radiactivas del radio cuando identificó un nuevo tipo de radiación que en un principio pensó que consistía en partículas similares a las partículas alfa y beta conocidas , pero con el poder de ser mucho más penetrantes que cualquiera de ellas. Sin embargo, en 1910, el físico británico William Henry Bragg demostró que los rayos gamma son radiación electromagnética, no partículas, y en 1914, Ernest Rutherford (que los había llamado rayos gamma en 1903 cuando se dio cuenta de que eran fundamentalmente diferentes de las partículas alfa y beta cargadas) y Edward Andrade midieron sus longitudes de onda, y descubrieron que los rayos gamma eran similares a los rayos X, pero con longitudes de onda más cortas.
El debate onda-partícula se reavivó en 1901 cuando Max Planck descubrió que la luz se absorbe sólo en " cuantos " discretos, hoy llamados fotones , lo que implica que la luz tiene una naturaleza de partícula. Esta idea fue explicitada por Albert Einstein en 1905, pero nunca fue aceptada por Planck y muchos otros contemporáneos. La posición moderna de la ciencia es que la radiación electromagnética tiene una naturaleza tanto de onda como de partícula, la dualidad onda-partícula . Las contradicciones que surgen de esta posición todavía están siendo debatidas por científicos y filósofos.
Las ondas electromagnéticas se describen típicamente mediante cualquiera de las siguientes tres propiedades físicas: la frecuencia f , la longitud de onda λ o la energía del fotón E . Las frecuencias observadas en astronomía varían desde2,4 × 10 23 Hz (rayos gamma de 1 GeV ) hasta la frecuencia del plasma local del medio interestelar ionizado (~1 kHz). La longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia de onda, [1] por lo que los rayos gamma tienen longitudes de onda muy cortas que son fracciones del tamaño de los átomos , mientras que las longitudes de onda en el extremo opuesto del espectro pueden ser indefinidamente largas. La energía de los fotones es directamente proporcional a la frecuencia de onda, por lo que los fotones de rayos gamma tienen la energía más alta (alrededor de mil millones de electronvoltios ), mientras que los fotones de ondas de radio tienen una energía muy baja (alrededor de un femtoelectronvoltio ). Estas relaciones se ilustran mediante las siguientes ecuaciones:
dónde:
Siempre que las ondas electromagnéticas viajan en un medio con materia , su longitud de onda disminuye. Las longitudes de onda de la radiación electromagnética, sea cual sea el medio por el que viajen, suelen expresarse en términos de longitud de onda del vacío , aunque esto no siempre se indica explícitamente.
En general, la radiación electromagnética se clasifica según su longitud de onda en ondas de radio , microondas , infrarrojos , luz visible , ultravioleta , rayos X y rayos gamma . El comportamiento de la radiación EM depende de su longitud de onda. Cuando la radiación EM interactúa con átomos y moléculas individuales , su comportamiento también depende de la cantidad de energía por cuanto (fotón) que transporta.
La espectroscopia puede detectar una región mucho más amplia del espectro electromagnético que el rango de longitud de onda visible de 400 nm a 700 nm en el vacío. Un espectroscopio de laboratorio común puede detectar longitudes de onda de 2 nm a 2500 nm. [1] Con este tipo de dispositivo se puede obtener información detallada sobre las propiedades físicas de objetos, gases o incluso estrellas. Los espectroscopios se utilizan ampliamente en astrofísica . Por ejemplo, muchos átomos de hidrógeno emiten un fotón de onda de radio que tiene una longitud de onda de 21,12 cm. Además, se pueden producir frecuencias de 30 Hz o menos y son importantes en el estudio de ciertas nebulosas estelares [4] y frecuencias tan altas comoSe han detectado 2,9 × 10 27 Hz a partir de fuentes astrofísicas. [5]
Los tipos de radiación electromagnética se clasifican a grandes rasgos en las siguientes clases (regiones, bandas o tipos): [1]
Esta clasificación va en orden creciente de longitud de onda, lo cual es característico del tipo de radiación. [1]
No existen límites definidos con precisión entre las bandas del espectro electromagnético, sino que se difuminan entre sí como las bandas de un arcoíris (que es el subespectro de la luz visible). La radiación de cada frecuencia y longitud de onda (o en cada banda) tiene una mezcla de propiedades de las dos regiones del espectro que la delimitan. Por ejemplo, la luz roja se parece a la radiación infrarroja en el sentido de que puede excitar y añadir energía a algunos enlaces químicos y, de hecho, debe hacerlo para alimentar los mecanismos químicos responsables de la fotosíntesis y el funcionamiento del sistema visual .
La distinción entre rayos X y rayos gamma se basa en parte en las fuentes: los fotones generados a partir de la desintegración nuclear u otros procesos nucleares y subnucleares/de partículas siempre se denominan rayos gamma, mientras que los rayos X son generados por transiciones electrónicas que involucran electrones atómicos internos altamente energéticos. [6] [7] [8] En general, las transiciones nucleares son mucho más energéticas que las transiciones electrónicas, por lo que los rayos gamma son más energéticos que los rayos X, pero existen excepciones. Por analogía con las transiciones electrónicas, también se dice que las transiciones de átomos muónicos producen rayos X, aunque su energía puede superar los 6 megaelectronvoltios (0,96 pJ), [9] mientras que hay muchas (77 conocidas por ser menores de 10 keV (1,6 fJ)) transiciones nucleares de baja energía ( por ejemplo , la transición nuclear de 7,6 eV (1,22 aJ) del torio-229m ), y, a pesar de ser un millón de veces menos energéticos que algunos rayos X muónicos, los fotones emitidos todavía se denominan rayos gamma debido a su origen nuclear. [10]
Sin embargo, la convención de que la radiación electromagnética que se sabe que proviene del núcleo siempre se denomina radiación de "rayos gamma" es la única convención que se respeta universalmente. Se sabe que muchas fuentes de rayos gamma astronómicos (como los estallidos de rayos gamma ) son demasiado energéticas (tanto en intensidad como en longitud de onda) para ser de origen nuclear. Muy a menudo, en física de alta energía y en radioterapia médica , los rayos electromagnéticos de energía muy alta (en la región de > 10 MeV), que son de mayor energía que cualquier rayo gamma nuclear, no se denominan rayos X o rayos gamma, sino con el término genérico de "fotones de alta energía".
La región del espectro donde cae una radiación electromagnética observada particular depende del marco de referencia (debido al desplazamiento Doppler de la luz), por lo que la radiación EM que un observador diría que está en una región del espectro podría parecerle a un observador que se mueve a una fracción sustancial de la velocidad de la luz con respecto al primero que está en otra parte del espectro. Por ejemplo, considere el fondo cósmico de microondas . Se produjo cuando la materia y la radiación se desacoplaron, por la des- excitación de los átomos de hidrógeno al estado fundamental . Estos fotones eran de transiciones de la serie Lyman , colocándolos en la parte ultravioleta (UV) del espectro electromagnético. Ahora bien, esta radiación ha sufrido suficiente desplazamiento al rojo cosmológico para ponerla en la región de microondas del espectro para los observadores que se mueven lentamente (en comparación con la velocidad de la luz) con respecto al cosmos.
La radiación electromagnética interactúa con la materia de distintas maneras a lo largo del espectro. Estos tipos de interacción son tan diferentes que históricamente se han aplicado distintos nombres a distintas partes del espectro, como si se tratara de distintos tipos de radiación. Así, aunque estos "diferentes tipos" de radiación electromagnética forman un espectro cuantitativamente continuo de frecuencias y longitudes de onda, el espectro permanece dividido por razones prácticas que surgen de estas diferencias cualitativas de interacción.
Las ondas de radio son emitidas y recibidas por antenas , que consisten en conductores como resonadores de varillas metálicas . En la generación artificial de ondas de radio, un dispositivo electrónico llamado transmisor genera una corriente eléctrica alterna que se aplica a una antena. Los electrones oscilantes en la antena generan campos eléctricos y magnéticos oscilantes que irradian desde la antena como ondas de radio. En la recepción de ondas de radio, los campos eléctricos y magnéticos oscilantes de una onda de radio se acoplan a los electrones en una antena, empujándolos hacia adelante y hacia atrás, creando corrientes oscilantes que se aplican a un receptor de radio . La atmósfera de la Tierra es principalmente transparente a las ondas de radio, a excepción de las capas de partículas cargadas en la ionosfera que pueden reflejar ciertas frecuencias.
Las ondas de radio se utilizan ampliamente para transmitir información a través de distancias en sistemas de comunicación por radio , como radiodifusión , televisión , radios bidireccionales , teléfonos móviles , satélites de comunicación y redes inalámbricas . En un sistema de comunicación por radio, una corriente de radiofrecuencia se modula con una señal portadora de información en un transmisor variando la amplitud, la frecuencia o la fase, y se aplica a una antena. Las ondas de radio llevan la información a través del espacio hasta un receptor, donde son recibidas por una antena y la información se extrae mediante demodulación en el receptor. Las ondas de radio también se utilizan para la navegación en sistemas como el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) y las balizas de navegación , y para localizar objetos distantes en radiolocalización y radar . También se utilizan para el control remoto y para la calefacción industrial.
El uso del espectro radioeléctrico está estrictamente regulado por los gobiernos, coordinado por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), que asigna frecuencias a diferentes usuarios para diferentes usos.
Las microondas son ondas de radio de longitud de onda corta , de unos 10 centímetros a un milímetro, en las bandas de frecuencia SHF y EHF . La energía de microondas se produce con tubos de klistrón y magnetrón , y con dispositivos de estado sólido como los diodos Gunn e IMPATT . Aunque son emitidas y absorbidas por antenas cortas, también son absorbidas por moléculas polares , acoplándose a modos vibratorios y rotacionales, lo que resulta en un calentamiento masivo. A diferencia de las ondas de frecuencia más alta, como la luz infrarroja y visible , que se absorben principalmente en las superficies, las microondas pueden penetrar en los materiales y depositar su energía debajo de la superficie. Este efecto se utiliza para calentar alimentos en hornos microondas , y para calefacción industrial y diatermia médica . Las microondas son las principales longitudes de onda utilizadas en el radar , y se utilizan para la comunicación por satélite y tecnologías de redes inalámbricas como Wi-Fi . Los cables de cobre ( líneas de transmisión ) que se utilizan para transportar ondas de radio de frecuencia más baja a las antenas tienen pérdidas de potencia excesivas en las frecuencias de microondas, y se utilizan tuberías de metal llamadas guías de ondas para transportarlas. Aunque en el extremo inferior de la banda la atmósfera es principalmente transparente, en el extremo superior de la banda la absorción de microondas por los gases atmosféricos limita las distancias prácticas de propagación a unos pocos kilómetros.
La radiación de terahercios o radiación submilimétrica es una región del espectro de aproximadamente 100 GHz a 30 terahercios (THz) entre las microondas y el infrarrojo lejano que puede considerarse perteneciente a cualquiera de las dos bandas. Hasta hace poco, el rango rara vez se estudiaba y existían pocas fuentes de energía de microondas en la llamada brecha de terahercios , pero ahora están apareciendo aplicaciones como la imagen y las comunicaciones. Los científicos también buscan aplicar la tecnología de terahercios en las fuerzas armadas, donde las ondas de alta frecuencia podrían dirigirse a las tropas enemigas para incapacitar su equipo electrónico. [14] La radiación de terahercios es fuertemente absorbida por los gases atmosféricos, lo que hace que este rango de frecuencia sea inútil para la comunicación a larga distancia.
La parte infrarroja del espectro electromagnético cubre el rango de aproximadamente 300 GHz a 400 THz (1 mm – 750 nm). Se puede dividir en tres partes: [1]
Por encima de la frecuencia infrarroja se encuentra la luz visible . El Sol emite su potencia máxima en la región visible, aunque la integración de todo el espectro de potencia de emisión a través de todas las longitudes de onda muestra que el Sol emite un poco más de luz infrarroja que visible. [15] Por definición, la luz visible es la parte del espectro electromagnético a la que el ojo humano es más sensible. La luz visible (y la luz infrarroja cercana) normalmente es absorbida y emitida por electrones en moléculas y átomos que se mueven de un nivel de energía a otro. Esta acción permite los mecanismos químicos que subyacen a la visión humana y la fotosíntesis de las plantas. La luz que excita el sistema visual humano es una porción muy pequeña del espectro electromagnético. Un arco iris muestra la parte óptica (visible) del espectro electromagnético; el infrarrojo (si pudiera verse) estaría ubicado justo más allá del lado rojo del arco iris, mientras que el ultravioleta aparecería justo más allá del extremo violeta opuesto.
La radiación electromagnética con una longitud de onda entre 380 nm y 760 nm (400–790 terahercios) es detectada por el ojo humano y percibida como luz visible. Otras longitudes de onda, especialmente la infrarroja cercana (más larga que 760 nm) y la ultravioleta (más corta que 380 nm) también se denominan a veces luz, especialmente cuando la visibilidad para los humanos no es relevante. La luz blanca es una combinación de luces de diferentes longitudes de onda en el espectro visible. Al pasar la luz blanca a través de un prisma, se divide en los diversos colores de luz observados en el espectro visible entre 400 nm y 780 nm.
Si una radiación con una frecuencia en la región visible del espectro electromagnético se refleja en un objeto, por ejemplo, un bol de fruta, y luego llega a los ojos, se produce una percepción visual de la escena. El sistema visual del cerebro procesa la multitud de frecuencias reflejadas en diferentes tonos y matices, y a través de este fenómeno psicofísico poco comprendido, la mayoría de las personas perciben un bol de fruta.
Sin embargo, en la mayoría de las longitudes de onda, la información que transmite la radiación electromagnética no es detectada directamente por los sentidos humanos. Las fuentes naturales producen radiación electromagnética en todo el espectro, y la tecnología también puede manipular una amplia gama de longitudes de onda. La fibra óptica transmite luz que, aunque no necesariamente se encuentra en la parte visible del espectro (normalmente es infrarroja), puede transportar información. La modulación es similar a la que se utiliza con las ondas de radio.
En cuanto a frecuencia, le sigue la radiación ultravioleta (UV). En cuanto a frecuencia (y, por lo tanto, en cuanto a energía), los rayos UV se sitúan entre el extremo violeta del espectro visible y el rango de rayos X. El espectro de longitud de onda de los rayos UV va de 399 nm a 10 nm y se divide en tres secciones: UVA, UVB y UVC.
La radiación ultravioleta es el rango de energía más bajo, lo suficientemente energético como para ionizar átomos, separar electrones de ellos y, por lo tanto, causar reacciones químicas . Por lo tanto, la radiación ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma se denominan colectivamente radiación ionizante ; la exposición a ellos puede dañar el tejido vivo. La radiación ultravioleta también puede hacer que las sustancias brillen con luz visible; esto se llama fluorescencia . La fluorescencia ultravioleta se utiliza en la ciencia forense para detectar cualquier evidencia, como sangre y orina, que se produzca en la escena de un crimen. También se utiliza para detectar dinero y documentos de identidad falsos, ya que están mezclados con material que puede brillar bajo la luz ultravioleta.
En el rango medio de UV, los rayos UV no pueden ionizar pero pueden romper enlaces químicos, haciendo que las moléculas sean inusualmente reactivas. Las quemaduras solares , por ejemplo, son causadas por los efectos disruptivos de la radiación UV de rango medio en las células de la piel , que es la principal causa del cáncer de piel . Los rayos UV en el rango medio pueden dañar irreparablemente las complejas moléculas de ADN en las células que producen dímeros de timina , lo que lo convierte en un mutágeno muy potente . Debido al cáncer de piel causado por los rayos UV, se inventó la industria de los protectores solares para combatir el daño de los rayos UV. Las longitudes de onda de los rayos UV medios se denominan UVB y las luces UVB, como las lámparas germicidas, se utilizan para matar gérmenes y también para esterilizar el agua.
El Sol emite radiación ultravioleta (aproximadamente el 10% de su potencia total), incluida la radiación ultravioleta de longitud de onda extremadamente corta que podría destruir la mayor parte de la vida en la tierra (el agua del océano proporcionaría cierta protección a la vida allí). Sin embargo, la mayor parte de las longitudes de onda ultravioleta dañinas del Sol son absorbidas por la atmósfera antes de que alcancen la superficie. Los rangos de energía más altos (longitud de onda más corta) de la radiación ultravioleta (llamados "UV del vacío") son absorbidos por el nitrógeno y, en longitudes de onda más largas, por el oxígeno diatómico simple en el aire. La mayor parte de la radiación ultravioleta en el rango medio de energía es bloqueada por la capa de ozono, que absorbe fuertemente en el importante rango de 200 a 315 nm, cuya parte de energía más baja es demasiado larga para que la absorba el dioxígeno ordinario en el aire. Esto deja menos del 3% de la luz solar a nivel del mar en UV, y todo este resto en las energías más bajas. El resto es UV-A, junto con algo de UV-B. La atmósfera no bloquea bien el rango de energía más bajo de los rayos ultravioleta, entre 315 nm y la luz visible (llamado UV-A), pero no causa quemaduras solares y causa menos daño biológico. Sin embargo, no es inocuo y sí genera radicales de oxígeno, mutaciones y daños en la piel.
Después de los rayos UV vienen los rayos X , que, al igual que los rangos superiores de los rayos UV, también son ionizantes. Sin embargo, debido a sus energías más altas, los rayos X también pueden interactuar con la materia mediante el efecto Compton . Los rayos X duros tienen longitudes de onda más cortas que los rayos X blandos y, como pueden atravesar muchas sustancias con poca absorción, se pueden utilizar para "ver a través" de objetos con "espesores" menores que el equivalente a unos pocos metros de agua. Un uso notable es la obtención de imágenes diagnósticas con rayos X en medicina (un proceso conocido como radiografía ). Los rayos X son útiles como sondas en la física de alta energía. En astronomía, los discos de acreción alrededor de las estrellas de neutrones y los agujeros negros emiten rayos X, lo que permite estudiar estos fenómenos. Los rayos X también son emitidos por la corona estelar y son emitidos con fuerza por algunos tipos de nebulosas . Sin embargo, los telescopios de rayos X deben colocarse fuera de la atmósfera de la Tierra para ver rayos X astronómicos, ya que la gran profundidad de la atmósfera de la Tierra es opaca a los rayos X (con una densidad de área de 1000 g/cm 2 ), equivalente a 10 metros de espesor de agua. [16] Esta es una cantidad suficiente para bloquear casi todos los rayos X astronómicos (y también los rayos gamma astronómicos, ver más abajo).
Después de los rayos X duros vienen los rayos gamma , que fueron descubiertos por Paul Ulrich Villard en 1900. Estos son los fotones más energéticos , ya que no tienen un límite inferior definido para su longitud de onda. En astronomía, son valiosos para estudiar objetos o regiones de alta energía, sin embargo, al igual que con los rayos X, esto solo se puede hacer con telescopios fuera de la atmósfera terrestre. Los rayos gamma son utilizados experimentalmente por los físicos por su capacidad de penetración y son producidos por una serie de radioisótopos . Se utilizan para la irradiación de alimentos y semillas para la esterilización, y en medicina se utilizan ocasionalmente en la radioterapia contra el cáncer . [17] Más comúnmente, los rayos gamma se utilizan para el diagnóstico por imágenes en medicina nuclear , un ejemplo son las exploraciones PET . La longitud de onda de los rayos gamma se puede medir con alta precisión a través de los efectos de la dispersión Compton .
Dirigió la luz solar a través de un prisma de vidrio para crear un espectro [...] y luego midió la temperatura de cada color. [...] Descubrió que las temperaturas de los colores aumentaban desde la parte violeta hasta la roja del espectro. [...] Herschel decidió medir la temperatura justo
más allá
del rojo del espectro en una región donde no había luz solar visible. Para su sorpresa, descubrió que esta región tenía la temperatura más alta de todas.
Ritter [...] planteó la hipótesis de que también debía haber radiación invisible más allá del extremo violeta del espectro y comenzó a realizar experimentos para confirmar su especulación. Comenzó a trabajar con cloruro de plata, una sustancia que se descompone con la luz, midiendo la velocidad a la que los diferentes colores de luz la descomponen. [...] Ritter [...] demostró que la tasa de descomposición más rápida se producía con la radiación que no se podía ver, pero que existía en una región más allá del violeta. Ritter inicialmente se refirió al nuevo tipo de radiación como rayos químicos, pero el título de radiación ultravioleta finalmente se convirtió en el término preferido.
