Espectro electromagnético

Espectro electromagnético

El espectro electromagnético se puede organizar de acuerdo con la frecuencia correspondiente de las ondas que lo integran, o análogamente, de acuerdo con sus longitudes de onda. Hacia un extremo del espectro se agrupan las ondas de frecuencias mas bajas y longitudes de onda más largas, como las correspondientes a frecuencias de sonidos que puede percibir el oído humano, mientras que en el otro extremo se agrupan las ondas más cortas y de mayor frecuencia en Hertz, como las pertenecientes a las radiaciones gamma y los rayos cósmicos. La diferencia existente entre un grupo de ondas y otras dentro del espectro electromagnético es su frecuencia en Hertz (Hz). Y dada la relación matemática con la longitud de onda, también se pueden diferenciar según su longitud en metros (m).

El espectro electromagnético es el conjunto de todas las frecuencias posibles a las que se produce radiación electromagnética. El límite teórico inferior del espectro electromagnético es 0 Hz (ya que no existen frecuencias negativas) y el teórico superior es infinito.

 Espectro electromagnético

Espectro electromagnético

La longitud de onda (λ) y la frecuencia (f) se relacionan de forma inversamente proporcional, mientras una magnitud aumenta la otra disminuye, mediante la relación c=f*λ donde c es la velocidad de la luz a la cual se propaga una onda electromagnética, dicha relación se puede apreciar en la figura anterior.

No todas las ondas electromagnéticas tienen el mismo comportamiento, por ello el espectro electromagnético se divide convencionalmente en segmentos o bandas de frecuencia. Existen una amplia variedad de aspectos a considerar para establecer las diferentes bandas del espectro electromagnético y para utilizar las diferentes frecuencias para distintas aplicaciones. Entre los elementos a tener en cuenta se encuentran:

  • Atenuación con la frecuencia: A menos frecuencia generalmente se tiene menor atenuación de la señal y por lo tanto mayor alcance.
  • Factores climatológicos: Las diferentes frecuencias son afectadas de forma distinta por factores como la lluvia, niebla, calor, etc.
  • Comportamiento frente a obstáculos: Mecanismos de propagación.
  • Comportamiento frente a las capas de la atmósfera: Las distintas frecuencias no se comportan igual en la ionosfera o en la troposfera, e incluso hay ondas que se propagan por la superficie terrestre. Existen así diversos modos de propagación de las ondas.

El medio de transmisión influye en la propagación de las ondas electromagnéticas mediante fenómenos físicos como reflexión, refracción, difracción, dispersión o absorción, entre otros. Sus efectos dependen del medio (tipo de terreno, condiciones y capas de la atmósfera), así como de la frecuencia de la onda, entre otros factores. Por ejemplo, a partir de ciertas altas frecuencias las ondas pueden atravesar las capas de la atmósfera, dando lugar a comunicaciones con el espacio exterior empleando satélites espaciales para comunicaciones.

El espectro radioeléctrico ERE es la parte del espectro electromagnético utilizada principalmente para radiocomunicaciones, dado que no todas las ondas electromagnéticas tienen las características necesarias para ser utilizadas en comunicaciones inalámbricas, solo las que se encuentran en el rango de frecuencias por debajo de 3000 GHz forman el denominado espectro radioeléctrico.