De la ràdio a l’univers, passant per un dibuix de colors.

Bon dimarts! Com ja vaig prometre al primer post, no només vull parlar de política, de manera que aquí ve la meva primera contribució a la divulgació científica!

És bastant conegut (o com a mínim us sonarà) que la llum, i com a característica d’aquesta, els colors, la formen en realitat ones electromagnètiques a diferents freqüències (deixem per ara de banda la teoria corpuscular). Així, el que ens fa veure la llum del semàfor verda o vermella, és que la freqüència de la llum emesa pel color vermell, és més baixa que la del color verd. Així, si poguéssim tenir una ona electromagnètica del color vermell, i li anéssim augmentant la freqüència (o el que és el mateix, reduint la seva longitud que ocupa una ona), la veuríem canviar de color cap al taronja, el groc, el verd, el blau cel, el blau fosc, el violeta, i finalment quedaria invisible.

visible-light-spectrum

Espectre de llum visible.

Després del violeta, aquesta “llum” ens seria invisible. Això només vol dir que els nostres òrgans receptors d’ones electromagnètiques (els ulls), no són capaços d’interpretar-la. De fet, en augmentar més aquesta freqüència, obtindríem el ventall de rajos ultravioleta, coneguts per ser els causants del bronzejament de pell (i alguna que altra cèl·lula cancerígena).

Comprimint encara més les ones electromagnètiques, però encara en la mateixa naturalesa i format, crearíem els rajos X, capaços de travessar la matèria menys densa, propietat extensament utilitzada per a fer-nos radiografies de l’interior dels nostres cossos. I encara més enllà, amb més energia i moltíssim més perill per a organismes vius, trobaríem els rajos γ (gamma), generats per la descomposició natural d’alguns radioisòtops a la terra, o pel col·lapse d’hipernoves, a l’univers.

Però aquella ona de llum vermella que teníem al principi, també la podríem estirar, tot disminuint-li la freqüència (augmentant ara, la longitud d’ona). Ens passaria igual que quan li augmentàvem la freqüència per damunt del violeta: s’ens faria invisible. Es tractaria d’ones infraroges, i, si dirigíssim aquesta ona cap a les nostres mans, notaríem una agradable escalforeta; i és que la radiació infraroja és la que generen els cossos calents*. Per això al apropar una mà a un ferro calent, en notarem a distància l’escalfor, encara que no hi hagués medi conductor (aire). Aquesta radiació és de més freqüència com més calent el cos, i per tant, quan el ferro estigui prou calent, el veurem començar a brillar per ell mateix… de color vermell! (la freqüència de la radiació infraroja haurà augmentat suficient com per entrar a l’espectre visible pel seu extrem més baix).

Reduint més la freqüència de les ones per sota l’infraroig, tenim les microones. Sota aquest nom hi ha un gran ventall de freqüències, però popularment coneixem aquest nom per les ones d’una freqüència molt determinada (2,45 GHz), que té la propietat d’excitar i escalfar l’aigua (escalfa-la molt!), i és la que utilitzen els nostres electrodomèstics microones per reescalfar-nos el que va sobrar del sopar d’ahir.

La mateixa ona, però amb una freqüència mooolt més baixa (100.000 vegades), és la que utilitzem a la ràdio! És a dir, que la mateixa ona que ens dóna llum, o escalfor, estirada suficient, dóna lloc a les ones de ràdio convencionals. De fet, tant és així, que en astronomia s’utilitzen antenes de ràdio per captar la llum d’algunes galàxies molt llunyanes, que en estar-se allunyant de nosaltres (la terra) a velocitats comparables a la de la llum, queden reduïdes degut a l’efecte Doppler, canviant la seva naturalesa de llum visible, a ones de ràdio. [Demano disculpes per aquesta relliscada. L’efecte Doppler en la llum pot reduir-ne la freqüència fins a quatre o cinc vegades, però no 100.000 vegades com havia insinuat. Perquè el que havia dit pugui succeir, aquelles galàxies s’haurien d’estar allunyant a velocitats superiors a les de la llum, i per tant, es perdrien en la foscor de l’univers invisible (veure futura entrada sobre el tema)]

Espectre electromagnètic

Espectre electromagnètic complet, ordenant per longitud d’ona i per freqüència des de les ones de ràdio als rajos gamma.

Com he mencionat al principi, la freqüència de la que parlem, es pot entendre també com a longitud d’ona: la distància que ocupa un cicle d’aquesta ona (λ).

Així, i tenint en compte que totes les ones electromagnètiques viatgen a la velocitat de la llum, una ona de ràdio ocupa un quilòmetre, mentre que una ona de raig gamma pren un picòmetre (1.000.000.000.000 vegades menys). Pel mig, ocupant un espai de l’espectre pràcticament negligible, els nostres ulls aprecien un ample ventall de colors i matisos  diferenciant abundants tonalitats entre els 380 i els 750 nanòmetres de longitud d’ona que formen l’espectre visible.

Naturalesa d'una ona electromagnètica, en què un camp elèctric oscil•lant s'alterna amb un camp magnètic oscil•lant.

Naturalesa d’una ona electromagnètica, en què un camp elèctric oscil·lant s’alterna amb un camp magnètic oscil·lant. (λ = longitud d’ona)

*Als ja coneixedors de la matèria, permeteu-me la llicència de considerar “calents” només els cossos que emeten radiació infraroja… ;-).

Anuncis

Un pensament a “De la ràdio a l’univers, passant per un dibuix de colors.

  1. Retroenllaç: Les galàxies fugisseres | Fils de Sofia

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s