Estudiantes CUM. Santa Marta.

                

      ---------------Pigmentos------------------------




Artículo bueno
Un pigmento es un material que cambia el color de la luz que refleja como resultado de la absorción selectiva del color. Este proceso físico es diferente a la fluorescencia, la fosforescencia y otras formas de luminiscencia, en las cuales el propio material emite luz. Muchos materiales selectivamente absorben ciertas ondas de luz, dependiendo de su longitud de onda. Los materiales que los seres humanos han elegido y producido para ser utilizados como pigmentos por lo general tienen propiedades especiales que los vuelven ideales para colorear otros materiales. Un pigmento debe tener una alta fuerza teñidora relativa a los materiales que colorea. Además debe ser estable en forma sólida a temperatura ambiente.
Los pigmentos son utilizados para teñir pintura, tinta, plástico, textiles, cosméticos, alimentos y otros productos. La mayoría de los pigmentos utilizados en la manufactura y en las artes visuales son colorantes secos, usualmente en forma de polvo fino. Este polvo es añadido a un vehículo o matriz, un material relativamente neutro o incoloro que actúa como adhesivo. Para aplicaciones industriales, así como artísticas, la permanencia y la estabilidad son propiedades deseadas. Los pigmentos que no son permanentes son llamados fugitivos. Los pigmentos fugitivos se desvanecen con el tiempo, o con la exposición a la luz, mientras que otros terminan por ennegrecer.
Generalmente se hace distinción entre un pigmento, el cual es insoluble en el vehículo (formando una suspensión), y un tinte, el cual o es un líquido o es soluble en el vehículo (resultando en una solución). Un colorante puede ser un pigmento o un tinte dependiendo del vehículo en el que se usa. En algunos casos, un pigmento puede ser fabricado a partir de un tinte precipitando un tinte soluble con una sal metálica.
Los pigmentos han sido utilizados desde tiempos prehistóricos, y han sido fundamentales en las artes visuales a lo largo de la Historia. Los principales pigmentos naturales utilizados son de origen mineral o biológico. La necesidad de conseguir pigmentos menos costosos dada la escasez de algunos colores, como el azul, propició la aparición de los pigmentos sintéticos.

                               Base física


                            

Una gran cantidad de ondas (colores) se encuentran con el pigmento. Este pigmento absorbe la luz verde y roja, pero refleja la azul, creando el color azul.
Los pigmentos producen sus colores debido a que selectivamente reflejan y absorben ciertas ondas luminosas. La luz blanca es aproximadamente igual a una mezcla de todo el espectro visible de luz. Cuando esta luz se encuentra con un pigmento, algunas ondas son absorbidas por los enlaces químicos y sustituyentes del pigmento, mientras otras son reflejadas. Este nuevo espectro de luz reflejado crea la apariencia del color. Por ejemplo, un pigmento azul marino refleja la luz azul, y absorbe los demás colores. Los pigmentos, a diferencia de las sustancias fluorescentes o fosforescentes, solo pueden sustraer ondas de la luz que recibe, nunca añadir nuevas.
La apariencia de los pigmentos está íntimamente ligada al color de la luz que reciben. La luz solar tiene una temperatura de color alta y un espectro relativamente uniforme, y es considerada un estándar para la luz blanca. La luz artificial, por su parte, tiende a tener grandes variaciones en algunas partes de su espectro. Vistos bajo estas condiciones, los pigmentos lucen de diferentes colores.
Los espacios de colores usados para representar colores numéricamente deben especificar su fuente de luz. Los espacios de color Lab, a menos que se indique lo contrario, asumen que la medida fue tomada bajo una fuente luminosa de tipo D65 (Daylight 6500 K), la cual tiene aproximadamente la misma temperatura de color que la luz solar.
Otras propiedades de un color, tales como su saturación o su luminosidad, pueden ser determinadas a partir de las otras sustancias que acompañan a los pigmentos. Los adhesivos y rellenos añadidos a químicos pigmentadores puros también tienen sus propios patrones de inflexión y absorción, los cuales pueden afectar el espectro final. De la misma forma, en mezclas de pigmento y adhesivo, algunos rayos de luz pueden no encontrarse con moléculas pigmentadoras, y pueden ser reflejados tal cual. Este tipo de rayos contribuyen a la saturación del color. Un pigmento puro permite que muy poca luz blanca escape, produciendo un color altamente saturado. Una pequeña cantidad de pigmento mezclado con mucho adhesivo, no obstante, tiene un aspecto insaturado y opaco, debido a la gran cantidad de luz blanca que escapa.

                           Grupos de pigmentos


                                     
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Pigmento de óxido de hierro.
                                 

                                             Pigmentos biológicos

                                          

La distintiva pigmentación de la mariposa monarca le recuerda a los potenciales depredadores que es venenosa.
En biología, un pigmento es cualquier sustancia que produce color en las células animales o vegetales. Muchas estructuras biológicas, como la piel, los ojos y el pelo, contienen pigmentos —como la melanina— en células especializadas llamadas cromatóforos. Ciertas condiciones afectan a los niveles o a la naturaleza de los pigmentos en células de plantas, animales, hongos y algunos protistas. Por ejemplo, el albinismo es un trastorno que afecta al nivel de producción de melanina en los animales.
El color del pigmento difiere del color estructural en que el primero se ve igual desde todos los ángulos de visión, mientras que el color estructural es el resultado de la reflexión selectiva o la iridiscencia, generalmente presente en estructuras con muchas capas. Por ejemplo, las alas de las mariposas por lo general tienen color estructural, aunque muchas mariposas también cuentan con células que contienen pigmentos.
Unos de los pigmentos biológicos más importantes son las clorofilas, presentes en todos los organismos con plastos en sus células. La energía lumínica absorbida por estos pigmentos y su transformación en energía química es un proceso que forma parte de la fotosíntesis.
Historia
Los pigmentos que se producen naturalmente, como los ocres y los óxidos de hierro, han sido usados como colorantes desde la era prehistórica. Los arqueólogos han hallado evidencias de que los humanos primitivos utilizaban pintura para fines estéticos, como la decoración de su cuerpo. Se han hallado pigmentos y herramientas relacionadas que se cree tienen entre 350.000 y 400.000 años de antigüedad en una cueva en Twin Rivers, cerca de Lusaka, Zambia.





La joven de la perla por Johannes Vermeer (c. 1665).
Antes de la Revolución industrial, la variedad de colores disponibles para el arte y otros usos decorativos era técnicamente limitada. La mayoría de los pigmentos usados eran pigmentos terrestres y minerales, o de origen biológico. También eran recolectados y comerciados pigmentos de fuentes inusuales como sustancias botánicas, deshechos animales, insectos y moluscos. Algunos colores eran difíciles o imposibles de preparar con los pigmentos disponibles. El azul y el púrpura eran asociados con la realeza debido a su alto coste.
Los pigmentos biológicos por lo general eran difíciles de adquirir, y los detalles de su producción eran mantenidos en secreto por los fabricantes. La púrpura de Tiro es un pigmento producido a partir de la mucosa de una de las muchas especies de caracoles del género Murex. La producción de la púrpura de Tiro para ser utilizada como tinte comenzó desde por lo menos el año 1200 a. C. con los fenicios, y fue continuada por los griegos y romanos hasta 1453, año de la caída de Constantinopla.1 El pigmento era caro y difícil de producir, y los objetos teñidos con él eran sinónimo de poder y riqueza. El historiador griego Teopompo, quien vivió en el siglo IV a. C., dijo que "el púrpura para tintes valía su peso en plata en Colofón [en Asia Menor]".2
También eran utilizados y comerciados pigmentos minerales. La única forma de conseguir un azul fuerte y brillante era usando una piedra semipreciosa, el lapislázuli, con la cual se producía un pigmento conocido como azul ultramar. No obstante, las mejores fuentes de lapislázuli eran remotas. El pintor flamenco Jan van Eyck (siglo XV) generalmente no empleaba azul en sus obras. Encargar un retrato en el que se utilizara azul marino se consideraba un gran lujo. Si un cliente deseaba azul, debía pagar extra. Cuando Van Eyck usaba lapislázuli, nunca lo mezclaba con otros colores, sino que lo aplicaba en su forma pura, casi como un glaseado decorativo.3 El precio prohibitivo del lapislázuli forzó a los artistas a buscar pigmentos alternativos menos caros, tanto minerales (azurita) como biológicos (índigo).
La conquista del Nuevo Mundo por parte de España en el siglo XVI introdujo nuevos pigmentos y colores en las culturas de los pueblos de ambos lados del Atlántico. El carmín, un tinte y pigmento derivado de un insecto parasitario que puede ser hallado en Centro y Sudamérica, alcanzó gran valor en Europa. Producido a partir de cochinillas secadas y trituradas, el carmín podía ser utilizado en tintes de fábrica, pintura para el cuerpo o en forma sólida, en casi cualquier tipo de pintura o cosmético.
Los nativos de Perú habían producido tintes para textiles a partir de cochinilla desde por lo menos el año 700,4 pero los europeos jamás habían visto el color. Cuando los españoles invadieron el Imperio azteca en lo que hoy en día es México, rápidamente explotaron el color para tener nuevas oportunidades comerciales. El carmín se convirtió en la segunda exportación más valiosa de la región después de la plata. Los pigmentos producidos a partir de la cochinilla les dieron a los cardenales de la Iglesia Católica sus características vestimentas de intenso color y a los casacas rojas ingleses sus distintivos uniformes. La verdadera fuente del pigmento, un insecto, fue mantenida en secreto hasta el siglo XVIII, cuando los biólogos la descubrieron.5
Mientras que el carmín era popular en Europa, el azul permaneció como un color exclusivo, asociado con la riqueza y el prestigio. El pintor del siglo XVII Johannes Vermeer frecuentemente realizaba un lujoso uso de lapislázuli, junto con carmín y amarillo indio, en sus coloridas pinturas.
Desarrollo de pigmentos sintéticos
Los primeros pigmentos conocidos fueron los minerales naturales. Los óxidos de hierro producen una amplia variedad de colores y se les puede encontrar en muchas pinturas rupestres del Paleolítico y el Neolítico. Dos ejemplos son el ocre rojo (Fe2O3) y el ocre amarillo (Fe2O3.H2O).6 El carbón vegetal, o negro carbón, también ha sido usado como pigmento negro desde la Prehistoria.6
Dos de los primeros pigmentos sintéticos fueron el blanco de plomo (carbonato de plomo, (PbCO3)2Pb(OH)2) y la frita azul (azul egipcio). El blanco de plomo se produce al combinar plomo con vinagre (ácido acético, CH3COOH) en presencia de dióxido de carbono (CO2). La frita azul es silicato de calcio cobre y fue fabricada a partir de un cristal coloreado con un mineral de cobre, como la malaquita. Estos pigmentos fueron usados desde al menos el II milenio a. C.7
Las revoluciones industrial y científica propiciaron una gran expansión en la gama de pigmentos sintéticos, que son fabricados o refinados a partir de sustancias naturales, disponibles tanto para fines comerciales como para la expresión artística.



                                                                                   



Tiziano utilizó el pigmento histórico bermellón para producir los tonos rojos en el fresco Asunción de María, terminado c. 1518.
Debido al costo del lapislázuli, se hicieron muchos intentos por encontrar un pigmento azul menos costoso. El azul de Prusia fue el primer pigmento sintético moderno, descubierto por accidente en 1704. A principios del siglo XIX, a las variedades existentes de azules se habían añadido pigmentos azules sintéticos y metálicos, entre ellos el ultramarino francés, una forma sintética del lapislázuli, y las diversas formas de azul cobalto y cerúleo. A comienzos del siglo XX, con la química orgánica se añadió el azul ftalo, un pigmento orgánico sintético con un enorme poder teñidor.
Los descubrimientos científicos en cuanto a colores crearon nuevas industrias y produjeron cambios en la moda y los gustos. El descubrimiento en 1856 del púrpura de Perkin, el primer tinte de anilina, sentó las bases para el desarrollo de cientos de tintes y pigmentos sintéticos. Este tinte fue descubierto por un químico de 18 años de edad llamado William Perkin, quien explotó su descubrimiento en la industria y se volvió rico. Su éxito atrajo a una generación de seguidores, ya que jóvenes científicos entraron al campo de la química orgánica para obtener logros semejantes. En las últimas décadas del siglo XIX, textiles, pinturas y otros artículos en colores como rojo, carmesí, azul y púrpura se habían vuelto asequibles.8
El desarrollo de pigmentos y tintes químicos ayudó a traer prosperidad industrial a Alemania y otros países del norte de Europa, pero provocó disolución y declive en otros lugares. En el antiguo Imperio español en el Nuevo Mundo, la producción de colores de cochinilla empleaba a miles de trabajadores mal pagados. El monopolio español en esta producción había valido una fortuna hasta comienzos del siglo XIX, cuando la Guerra de Independencia de México y otros cambios en el comercio interrumpieron la producción. La química orgánica le dio el golpe final a la industria de la cochinilla. Cuando los químicos crearon sustitutos baratos para el carmín, la industria y su estilo de vida se fueron en picada.9
Nuevas fuentes para pigmentos históricos
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La lechera de Johannes Vermeer (c. 1658). Vermeer era atrevido en su elección de pigmentos costosos, incluyendo amarillo indio, lapislázuli y carmín, como se muestra en esta colorida obra.





Antes de la Revolución industrial, muchos pigmentos eran conocidos por el lugar en el que se producían. Pigmentos basados en minerales y arcillas por lo general ostentaban el nombre de la ciudad o región en donde eran obtenidos estos elementos. El siena natural y el siena tostada provenían de Siena, Italia, mientras que el sombra natural y el sombra tostada venían de Umbría. Estos pigmentos se encontraban entre los más sencillos de sintetizar, no obstante, los químicos han creado colores modernos basados en los originales que son más consistentes que los colores obtenidos de las minas. De cualquier forma, a estos nuevos pigmentos sigue llamándoselos igual que los antiguos.
Histórica y culturalmente, muchos pigmentos naturales famosos han sido reemplazados por pigmentos sintéticos, aunque han conservado sus nombres históricos. En algunos casos el nombre original ha cambiado su significado, al aplicarse un nombre histórico a un color moderno popular. Por convención, un pigmento contemporáneo que reemplace a un pigmento histórico es indicado llamando al color resultante un tinte, pero los fabricantes no siempre mantienen esta distinción. Los siguientes ejemplos ilustran la naturaleza cambiante de los nombres de pigmentos históricos:
  • El amarillo indio se presume que originalmente fue producido recolectando orina de ganado alimentado únicamente con hojas de mango. Los pintores holandeses y flamencos de los siglos XVII y XVIII apreciaban el pigmento por su luminosidad. El tinte moderno de Amarillo Indio es una mezcla de pigmentos sintéticos y se comercializa con el nombre de Amarillo Azoico.10
  • El azul ultramar, originalmente obtenido de la piedra semipreciosa llamada lapislázuli, ha sido reemplazado por un pigmento sintético moderno más barato producido a partir de silicato de aluminio con impurezas de azufre. Al mismo tiempo, el azul real, otro nombre alguna vez dado a tintes producidos a partir de lapislázuli, ha evolucionado para convertirse en un color mucho más claro y brillante, y generalmente es fabricado mezclando azul ftalo y dióxido de titanio, o a partir de tintes azules baratos. Ya que el azul marino sintético es químicamente idéntico al lapislázuli, la designación de tinte no es usada. El azul francés, otro nombre histórico para el azul ultramar, fue adoptado por la industria textil como nombre de color en los años 1990, y fue aplicado a un tono de azul que no tiene nada en común con el pigmento histórico conocido como azul marino francés.
  • El bermellón, un compuesto tóxico de mercurio apreciado por su tonalidad roja-naranja oscura por pintores como Tiziano, ha sido reemplazado por pigmentos sintéticos inorgánicos. Aunque la pintura bermellón genuina todavía puede ser conseguida para obras de Bellas Artes y de restauración de obras de arte, pocos fabricantes lo producen, debido a cuestiones legales. De igual forma, pocos artistas lo compran, ya que ha sido desplazado por pigmentos modernos que son más baratos y menos tóxicos, así como menos reactivos con otros pigmentos. Como resultado, el bermellón genuino casi no existe. Los colores modernos de bermellón son oficialmente llamados tintes bermellones para distinguirlos del bermellón genuino.
 

 
         Estándares industriales y de manufactura



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Pigmentos a la venta en un mercado de Goa, India.
Antes del desarrollo de los pigmentos sintéticos y del refinamiento de las técnicas de obtención de pigmentos minerales, la industria era generalmente inconsistente. Con el desarrollo de la industria moderna, los fabricantes y profesionales han cooperado para crear estándares internacionales para identificar, producir, medir y probar los colores.
Publicado en 1905, el sistema de colores de Munsell se convirtió en la base de una serie de modelos de colores, proporcionando métodos objetivos para la medición del color. El sistema Munsell describe un color en tres dimensiones: tinte, valor (luminosidad) y saturación (pureza del color), donde la saturación es la diferencia al gris a un tinte y valor dados.
A mediados del siglo XX, existían métodos estandarizados para la química de los pigmentos, parte de un movimiento internacional para crear tales estándares en la industria. La Organización Internacional para la Estandarización (ISO, por sus siglas en inglés) desarrolla estándares técnicos para la manufactura de pigmentos y tintes. Los estándares ISO que se relacionan con todos los pigmentos son los siguientes:
  • ISO-787 Métodos generales de prueba para pigmentos
  • ISO-8780 Métodos de dispersión para valoración de características de dispersión
Otros estándares ISO pertenecen a clases o categorías particulares de pigmentos, basados en su composición química, tales como los pigmentos azul marino, dióxido de titanio, óxidos de hierro y así sucesivamente.
Muchos fabricantes de pinturas, tintas, textiles, plásticos y colores han adoptado voluntariamente el Índice Internacional de Colorantes (CII, por sus siglas en inglés) como un estándar para identificar los pigmentos que usan en la manufactura de ciertos colores. Publicado en 1925, y ahora publicado conjuntamente en la red por la Sociedad de Teñidores y Coloristas (Reino Unido) y la Asociación Estadounidense de Químicos Textiles y Coloristas (Estados Unidos), este índice es reconocido internacionalmente como la referencia oficial para colorantes. Abarca más de 27.000 productos bajo más de 13.000 nombres de colores.
En el esquema del CII, cada pigmento tiene un número que lo identifica químicamente, sin importar sus nombres históricos o comerciales. Por ejemplo, el azul ftalo ha sido conocido con diversos nombres desde su descubrimiento en los años 1930. En gran parte de Europa, este color es mejor conocido como azul helio, o con un nombre comercial como azul Windsor. Una marca estadounidense fabricante de pintura, Grumbacher, registró una forma de escritura alternativa (azul Thalo) como marca registrada. El CII resuelve todos estos conflictos históricos, genéricos y comerciales para que los fabricantes y consumidores puedan identificar el pigmento (o tinte) usado en un producto en particular. En el CII, todos los pigmentos de azul ftalo son designados por un número que puede ser PB15 ó PB16, abreviatura de pigment blue 15 (pigmento azul 15) y pigment blue 16 (pigmento azul 16). Las dos formas de azul ftalo, PB15 y PB16, tienen pequeñas variaciones en su estructura molecular que producen un azul ligeramente más verdoso o rojizo.

Cuestiones científicas y técnicas
La selección de un pigmento para una aplicación en particular es determinada por su costo, y por las propiedades y atributos físicos del propio pigmento. Por ejemplo, un pigmento que sea usado para colorear cristal debe tener muy alta estabilidad térmica a fin de sobrevivir al proceso de manufactura; por otro lado, suspendido en el vehículo de cristal, su resistencia a materiales ácidos o alcalinos no es tan importante. En la pintura artística, la estabilidad térmica es menos importante, mientras que la resistencia a la exposición a la luz y la toxicidad son cuestiones trascendentes.
Los siguientes son algunos atributos de los pigmentos que determinan su idoneidad para ciertos procesos de manufactura y aplicaciones:
  • Estabilidad térmica
  • Toxicidad
  • Poder teñidor
  • Resistencia a la exposición a la luz
  • Dispersión
  • Opacidad o transparencia
  • Resistencia a álcalis y ácidos
  • Reacciones e interacciones entre pigmentos
Reproducciones
Los pigmentos puros reflejan la luz de una forma muy específica que no puede ser imitada con precisión por los emisores de luz de un monitor de computadora. Sin embargo, al hacer cuidadosas medidas de pigmentos, pueden hacerse aproximaciones. El sistema de Munsell provee una buena explicación conceptual de lo que falta. Munsell elaboró un sistema que proporciona una medida de color objetiva en tres dimensiones: tinte, valor (o luminosidad) y saturación. Las visualizaciones en computadora en general son incapaces de mostrar la verdadera saturación de muchos pigmentos, pero el tinte y la luminosidad pueden ser reproducidos con relativa precisión. No obstante, cuando la gamma de una visualización en computadora se desvía del valor de referencia, el tinte también se vuelve sistemáticamente predispuesto.
Las siguientes aproximaciones asumen un aparato reproductor en gamma 2.2, usando el espacio de color sRGB. Cuanto más un aparato se desvía de estos estándares, menos precisas serán estas reproducciones.11 Las reproducciones se basan en las medidas promedio de varios grupos de pinturas de agua con un sólo pigmento, convertidos del espacio de color Lab al espacio de color sRGB para ser vistos en una pantalla de computadora. Diferentes marcas y variantes del mismo pigmento pueden variar en color. Además, los pigmentos tienen intrínsecamente complejos espectros reflejantes que cambian radicalmente su color dependiendo del espectro de la fuente luminosa; esta propiedad se conoce como metamerismo. Medidas de muestras de pigmentos sólo darán aproximaciones de su verdadera apariencia bajo una fuente de iluminación específica. Los sistemas de visualización computacionales usan una técnica llamada adaptación cromática para emular la temperatura de color correlacionada de fuentes luminosas,12 y no puede reproducir perfectamente las intrincadas combinaciones espectrales vistas originalmente. En muchos casos el color percibido de un pigmento cae fuera del gamut de la visualización de la computadora y un método llamado localización del gamut es utilizado para aproximar la verdadera apariencia. La localización del gamut compensa la luminosidad, tinte o saturación para producir el color en la pantalla, dependiendo de la prioridad elegida en el intento de conversión.

#990024
PR106 - #E34234
#FFB02E
PB29 - #003BAF
PB27 - #0B3E66





Rojo de Tiro
Bermellón (genuino)
Amarillo indio
Azul Ultramar
Azul de Prusia

                                                fuente de investigacion   http://es.wikipedia.org/wiki/Pigmento

 

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                                El Espectro Electromagnético


Espectro electromagnético
Diagrama del espectro electromagnético (ampliar)
El espectro electromagnético (o simplemente espectro) es el rango de todas las radiaciones electromagnéricas posibles. El espectro de un objeto es la distribución característica de la radiación electromagnética de ese objeto.
El espectro electromagnético se extiende desde las bajas frecuencias usadas para la radio moderna (extremo de la onda larga) hasta los rayos gamma (extremo de la onda corta), que cubren longitudes de onda de entre miles de kilómetros y la fracción del tamaño de un átomo. Se piensa que el límite de la longitud de onda corta está en las cercanías de la longitud Planck, mientras que el límite de la longitud de onda larga es el tamaño del universo mismo, aunque en principio el espectro sea infinito y continuo.

Rango del espectro


El espectro cubre la energía de ondas electromagnéticas que tienen longitudes de onda diferentes. Las frecuencias de 30 Hz y más bajas pueden ser producidas por ciertas nebulosas estelares y son importantes para su estudio. Se han descubierto frecuencias tan altas como 2.9 * 1027 Hz a partir de fuentes astrofísicas.
La energía electromagnética en una longitud de onda particular λ (en el vacío) tiene una frecuencia asociada f y una energía fotónica E. Así, el espectro electromagnético puede expresarse en términos de cualquiera de estas tres variables, que están relacionadas mediante ecuaciones.
De este modo, las ondas electromagnéticas de alta frecuencia tienen una longitud de onda corta y energía alta; las ondas de frecuencia baja tienen una longitud de onda larga y energía baja.
Siempre que las ondas de luz (y otras ondas electromagnéticas) se encuentran en un medio (materia), su longitud de onda se reduce. Las longitudes de onda de la radiación electromagnética, sin importar el medio por el que viajen, son, por lo general, citadas en términos de longitud de onda en el vacío, aunque no siempre se declara explícitamente.
Generalmente, la radiación electromagnética se clasifica por la longitud de onda: ondas de radio, microondas, infrarroja y región visible, que percibimos como luz, rayos ultravioleta, rayos X y rayos gamma.
El comportamiento de la radiación electromagnética depende de su longitud de onda. Las frecuencias más altas tienen longitudes de onda más cortas, y las frecuencias inferiores tienen longitudes de onda más largas. Cuando la radiación electromagnética interacciona con átomos y moléculas, su comportamiento también depende de la cantidad de energía por cuanto que transporta. La radiación electromagnética puede dividirse en octavas (como las ondas sonoras).
La espectroscopia puede descubrir una región mucho más amplia del espectro que el rango visible de 400 nm a 700 nm. Un espectroscopio de laboratorio común puede descubrir longitudes de onda desde 2 nm a 2500 nm. Con este tipo de aparatos puede obtenerse información detallada sobre las propiedades físicas de objetos, gases o incluso estrellas. La espectrometría se usa sobre todo en astrofísica. Por ejemplo, muchos átomos de hidrógeno emiten ondas de radio que tienen una longitud de onda de 21.12 cm.

Tipos de radiación


Aunque el esquema de clasificación suele ser preciso, en realidad existe algo de trasposición entre tipos vecinos de energía electromagnética. Por ejemplo, las ondas de radio a 60 Hz pueden ser recibidas y estudiadas por astrónomos, o pueden ser conducidas a lo largo de cables como energía eléctrica. También, algunos rayos gamma de baja energía realmente tienen una longitud de onda más larga que algunos rayos X de gran energía. Esto es posible porque "rayo gamma" es el nombre que se le da a los fotones generados en la descomposición nuclear u otros procesos nucleares y subnucleares, mientras que los rayos X son generados por transiciones electrónicas que implican electrones interiores muy energéticos. Por lo tanto, la diferencia entre rayo gamma y rayo X está relacionada con la fuente de radiación más que con la longitud de onda de la radiación. Generalmente, las transiciones nucleares son mucho más energéticas que las transiciones electrónicas, así que los rayos gamma suelen ser más energéticos que los rayos X. Sin embargo, hay transiciones nucleares de baja energía (p.ej. la transición nuclear de 14.4 keV del Fe-57) que producen rayos gamma que son menos energéticos que algunos de los rayos X de mayor energía.
Radiofrecuencia
Las ondas de radio suelen ser utilizadas mediante antenas del tamaño apropiado (según el principio de resonancia), con longitudes de onda en los límites de cientos de metros a aproximadamente un milímetro. Se usan para la transmisión de datos, a través de la modulación. La televisión, los teléfonos móviles, las resonancias magnéticas, o las redes inalámbricas y de radio-aficionados, son algunos usos populares de las ondas de radio.
Las ondas de radio pueden transportar información variando la combinación de amplitud, frecuencia y fase de la onda dentro de una banda de frecuencia. El uso del espectro de radio está regulado por muchos gobiernos mediante la asignación de frecuencias. Cuando la radiación electromagnética impacta sobre un conductor, se empareja con él y viaja a lo largo del mismo, induciendo una corriente eléctrica en la superficie de ese conductor mediante la excitación de los electrones del material de conducción. Este efecto (el efecto piel) se usado en las antenas. La radiación electromagnética también puede hacer que ciertas moléculas absorban energía y se calienten, una característica que se utiliza en en los microondas.
Microondas
La frecuencia super alta (SHF) y la frecuencia extremadamente alta (EHF) de las microondas son las siguientes en la escala de frecuencia. Las microondas son ondas los suficientemente cortas como para emplear guías de ondas metálicas tubulares de diámetro razonable. La energía de microondas se produce con tubos klistrón y tubos magnetrón, y con diodos de estado sólido como los dispositivos Gunn e IMPATT. Las microondas son absorbidas por la moléculas que tienen un momento dipolar en líquidos. En un horno microondas, este efecto se usa para calentar la comida. La radiación de microondas de baja intensidad se utiliza en Wi-Fi.
El horno microondas promedio, cuando está activo, está en un rango cercano y bastante poderoso como para causar interferencia con campos electromagnéticos mal protegidos, como los que se encuentran en dispositivos médicos móviles y aparatos electrónicos baratos.
Rayos T
La radiación de terahertzios (o Rayos T) es una región del espectro situada entre el infrarrojo lejano y las microondas. Hasta hace poco, este rango estaba muy poco estudiado, ya que apenas había fuentes para la energía microondas en el extremo alto de la banda (ondas submilimétrica o también llamadas ondas terahertzios). Sin embargo, están apareciendo aplicaciones para mostrar imágenes y comunicaciones. Los científicos también buscan aplicar la tecnología de rayos T en las fuerzas armadas, donde podrían usarse para dirigirlas a las tropas enemigas, ya que las ondas de alta frecuencia incapacitan los equipos electrónicos.
Radiación infrarroja
La parte infrarroja del espectro electromagnético cubre el rango desde aproximadamente los 300 GHz (1 mm) hasta los 400 THz (750 nm). Puede ser dividida en tres partes:
* Infrarrojo lejano, desde 300 GHz (1 mm) hasta 30 THz (10 μm). La parte inferior de este rango también puede llamarse microondas. Esta radiación es absorbida por los llamados modos rotatorios en las moléculas en fase gaseosa, mediante movimientos moleculares en los líquidos, y mediante fotones en los sólidos. El agua en la atmósfera de la Tierra absorbe tan fuertemente esta radiación que confiere a la atmósfera efectividad opaca. Sin embargo, hay ciertos rangos de longitudes de onda ("ventanas") dentro del rango opaca¡o que permiten la transmisión parcial, y pueden ser usados en astronomía. El rango de longitud de onda de aproximadamente 200 μm hasta unos pocos mm suele llamarse "radiación submilimétrica" en astronomía, reservando el infrarrojo lejano para longitudes de onda por debajo de los 200 μm.
* Infrarrojo medio, desde 30 a 120 THz (10 a 2.5 μm). Los objetos calientes (radiadores de cuerpo negro) pueden irradiar fuertemente en este rango. Se absorbe por vibraciones moleculares, es decir, cuando los diferentes átomos en una molécula vibran alrededor de sus posiciones de equilibrio. Este rango es llamado, a veces, región de huella digital, ya que el espectro de absorción del infrarrojo medio de cada compuesto es muy específico.
* Infrarrojo cercano, desde 120 a 400 THz (2500 a 750 nm). Los procesos físicos que son relevantes para este rango son similares a los de la luz visible.
Radiación visible (luz)
La frecuencia por encima del infrarrojo es la de la luz visible. Este es el rango en el que el Sol y las estrellas similares a él emiten la mayor parte de su radiación. No es probablemente una coincidencia que el ojo humano sea sensible a las longitudes de onda que el sol emite con más fuerza. La luz visible (y la luz cercana al infrarrojo) son absorbidas y emitidas por electrones en las moléculas y átomos que se mueven desde un nivel de energía a otro. La luz que vemos con nuestros ojos es realmente una parte muy pequeña del espectro electromagnético. Un arco iris muestra la parte óptica (visible) del espectro electromagnético; el infrarrojo (si pudiera verse) estaría localizado justo a continuación del lado rojo del arco iris, mientras que el ultravioleta estaría tras el violeta.
La radiación electromagnética con una longitud de onda entre aproximadamente 400 nm y 700 nm es detectado por el ojo humano y percibida como luz visible. A otras longitudes de onda, sobre todo al infrarrojo cercano (más largo de 700 nm) y al ultravioleta (más corto que 400 nm) también se les llama luz a veces, sobre todo cuando la visibilidad para los humanos no es relevante.
Si la radiación que tiene una frecuencia en la región visible del espectro electromagnético se refleja en un objeto, como por ejemplo un plato hondo de fruta, y luego impacta en nuestros ojos, obtenemos una percepción visual de la escena. El sistema visual de nuestro cerebro procesa la multitud de frecuencias reflejadas en diferentes sombras y matices, y a través de este fenéomeno psicofísico que todavía no se entiende completamente, es como percibiríamos los objetos.
En la mayor parte de las longitudes de onda, sin embargo, la información transportada por la radiación electromagnética no es directamente descubierta por los sentidos humanos. Las fuentes naturales producen radiación electromagnética a través del espectro, y nuestra tecnología también puede manipular un amplio rango de longitudes de onda. La fibra óptica transmite luz que, aunque no es adecuada para la visión directa, puede transportar datos que luego son traducidos en sonido o imagen. La codificación usada en tales datos es similar a lo que se usa con las ondas de radio.
Luz ultravioleta
La siguiente frecuencia en el espectro es el ultravioleta (o rayos UV), que es la radiación cuya longitud de onda es más corta que el extremo violeta del espectro visible.
Al ser muy energética, la radiación ultravioleta puede romper enlaces químicos, haciendo a las moléculas excepcionalmente reactivas o ionizándolas, lo que cambia su comportamiento. Las quemaduras solares, por ejemplo, están causadas por los efectos perjudiciales de la radiación UV en las células de la piel, y pueden causar incluso cáncer de piel si la radiación daña las moléculas de ADN complejas en las células (la radiación UV es un mutágeno). El Sol emite una gran cantidad de radiación UV, lo que podría convertir rápidamente la Tierra en un desierto estéril si no fuera porque, en su mayor parte, es absorbida por la capa de ozono de la atmósfera antes de alcanzar la superficie.
Rayos X
Después del ultravioleta vienen los rayos X. Los rayos X duros tienen longitudes de onda más cortas que los rayos X suaves. Se usan generalmente para ver a través de algunos objetos, así como para la física de alta energía y la astronomía. Las estrellas de neutrones y los discos de acreción alrededor de los agujeros negros emiten rayos X, lo que nos permite estudiarlos.
Los rayos X pasan por la mayor parte de sustancias, y esto los hace útiles en medicina e industria. También son emitidos por las estrellas, y especialmente por algunos tipos de nebulosas. Un aparato de radiografía funciona disparando un haz de electrones sobre un "objetivo". Si los electrones se disparan con suficiente energía, se producen rayos X.
Rayos gamma
Después de los rayos X duros vienen los rayos gamma. Son los fotones más energéticos, y no se conoce el límite más bajo de su longitud de onda. Son útiles a los astrónomos en el estudio de objetos o regiones de alta energía, y son útiles para los físicos gracias a su capacidad penetrante y su producción de radioisótopos. La longitud de onda de los rayos gamma puede medirse con gran exactitud por medio de dispersión Compton.
No hay ningún límite exactamente definido entre las bandas del espectro electromagnético. Algunos tipos de radiación tienen una mezcla de las propiedades de radiaciones que se encuentran en las dos regiones del espectro. Por ejemplo, la luz roja se parece a la radiación infrarroja en que puede resonar algunos enlaces químicos. 



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