Si la luz visible tiene más energía que las microondas, ¿por qué la luz visible no es peligrosa?

Question

Las ondas luminosas son un tipo de onda electromagnética y tienen una longitud de entre 400 y 700 nm. Las microondas son menos energéticas pero parecen ser más peligrosas que la luz visible. ¿Es peligrosa la luz visible y por qué no?

Answer 1

La peligrosidad de las ondas electromagnéticas está en función de la energía del fotón, de la intensidad de la fuente y de su distancia a ella, así como de la naturaleza cualitativa de la interacción de una frecuencia específica con la materia orgánica.

Esta última parte es muy compleja. El espectro visible, hasta el infrarrojo aproximadamente, no penetra en la capa superior de la piel ni en la mayoría de la ropa, por lo que la mayor parte de su interacción se limita al calentamiento. Los infrarrojos intensos pueden causar quemaduras. La luz visible intensa puede causar daños en los ojos. Pero las fuentes de luz visible de muy alta intensidad son poco frecuentes en la vida cotidiana y, sobre todo, podemos verlas y evitarlas.

Más abajo en el espectro energético (longitud de onda más larga) se encuentran las "ondas milimétricas" de los escáneres de los aeropuertos, que pueden penetrar la ropa pero no la piel, y luego están las microondas, las ondas de radio uhf y vfh, y luego las ondas de radio llamadas ondas cortas (alta frecuencia), ondas medias y ondas largas (baja frecuencia). Las microondas pueden penetrar en la carne, y las radiofrecuencias pueden atravesar completamente el cuerpo humano, y éstas pueden causar quemaduras muy, muy graves en los tejidos profundos. Algunas frecuencias también pueden interferir en el ritmo cardíaco, lo que puede ser tan fatal como parece.

El equipo de wifi de tu casa produce microondas en prácticamente las mismas frecuencias que tu horno microondas, pero a una potencia de milivatios y dispersas en todas las direcciones. El horno vierte cientos de vatios en un pequeño espacio cerrado. Esa es la diferencia.

Y vivimos en un mar de ondas de radio, desde las microondas (telefonía móvil, wifi), pasando por las uhf y vhf (radios bidireccionales, emisión de TV y FM) y las inferiores (emisión de radio). La clave es la potencia. Si agarras la antena de la radioafición de 500 W de tu tío cuando teclea el micrófono, o te subes a la torre de una emisora de televisión de varios kilovatios, te harás daño, quizá muy grave. Pero si te dedicas a tus actividades normales, probablemente estarás absorbiendo menos de un milivatio de energía radioeléctrica. Y el único efecto es el calentamiento, por lo que no hay mucha diferencia con estar en una habitación ligeramente más caliente.

Ahora, subiendo en energía desde el espectro visible, se obtiene el ultravioleta, los rayos X y luego un vasto espectro de gamma de energía creciente. No sólo pueden penetrar en la carne, sino que tienen un truco sucio muy específico: tienen suficiente energía de fotones para ionizar las moléculas, y cuando eso le ocurre a nuestro ADN y proteínas, empezamos a tener muy malos días. Se trata de una capacidad muy específica que comienza a partir de un determinado umbral de energía.

Las microondas, como has comentado, están en la dirección opuesta a los rayos UV, X y gamma: menor energía de los fotones, mayor longitud de onda. No pueden duplicar el peligro de ionización de las energías más altas, por muy intensas que sean sus fuentes.

Answer 2

Otras respuestas ya señalan la cuestión de intensidad . Si tienes un microondas de 1kW que cocina tu pollo y por eso llamas a las microondas peligrosas, puedes igualmente cocinar el pollo con una bombilla de luz visible de 1kW. La diferencia es sobre todo lo bien y lo profundo que llega la absorción, pero la cantidad de energía es la misma si la potencia absorbida es la misma.

Lo que marca la diferencia:

• Coeficiente de absorción; lo bien que se absorbe la luz. Así, un pollo negro se cocinará bien con una luz visible intensa, pero un pollo blanco requerirá una mayor potencia, porque refleja más. Las microondas funcionan bien porque penetran más profundamente antes de ser absorbidas (debido a su mayor longitud de onda), pero también absorben BIEN porque la frecuencia está sintonizada cerca de la resonancia de las moléculas de agua.
• Resonancias; si la longitud de onda coincide exactamente con una de las frecuencias de transición de las moléculas/átomos del objetivo, la mayor parte de la energía es absorbida selectivamente sólo por esas moléculas. Por lo tanto, si usted sintoniza su luz específicamente a una transición que rompe algunos enlaces específicos, o calienta sólo los tejidos específicos. Esto puede hacer más daño porque puede cambiar la química, pero afortunadamente, romper enlaces requiere frecuencias bastante altas - ver el siguiente caso más abajo. Con MW e IR, todavía acabará calentando la muestra si encuentra una resonancia (las resonancias en MW, IR y visible son principalmente transiciones vibracionales y rotacionales, no de cambio de enlaces, excepto para las sustancias de color rojo que reaccionan a la luz visible, lo que se nota cuando los tintes rojos se blanquean rápidamente con luz intensa).
• Ionización; Si la energía de un SOLO fotón es suficiente para expulsar un electrón de una molécula/átomo, entonces es peligroso porque está afectando activamente a la química (nótese que este es un resultado similar al caso resonante anterior, pero en lugar de tener un preciso frecuencia, tiene demasiada energía con resultados similares). Esto es lo que se llama ionizante radiación (rayos gamma/X, hasta la gama UV).

Tenga en cuenta que la resonancia sólo significa una buena absorción, nada místico. El agua es mayoritariamente transparente para la luz visible porque ninguna de las vibraciones significativas de la molécula de agua cae en este rango - la mayoría están en el IR y en las microondas, y hay otro rango de absorción en el UV.

Regla de oro: las microondas, los infrarrojos y la luz visible sólo te calientan. Si el calor es suficiente para elevar la temperatura hasta la zona de peligro, es peligroso, de lo contrario es inofensivo. Sólo importa la intensidad (vatios por metro cuadrado), no la frecuencia. Las radiaciones ionizantes (UV/rayos X/gamma) son peligrosas debido a los daños químicos que producen incluso a baja intensidad.

Las microondas NO son radiaciones ionizantes, por lo que las señales inalámbricas y móviles no hacen absolutamente nada: la potencia es demasiado baja, de lo contrario tendrías que cargar tu teléfono cada 5 minutos.

Answer 3

Es más exacto decir microondas hornos son peligrosos. Por otra parte, también lo es la luz visible .

No se trata de la energía de los fotones, sino de la energía total. Un microondas típico emite del orden de 1 kilovatio de radiación electromagnética que es absorbida casi por completo por los alimentos que contiene.

En comparación, la energía solar en la superficie terrestre, al máximo, es de alrededor de 1 kilovatio por metro cuadrado. Si está nublado, no está en el ecuador o no es mediodía, será menor. La mayoría de los alimentos tienen una superficie mucho menor que un metro cuadrado, por lo que la potencia total de radiación electromagnética que recibe algo sentado al sol es mucho menor que la de un horno microondas.

Para hacer una comparación justa, ¿qué crees que pasaría si una lupa con una superficie de un metro cuadrado, en un día muy soleado, se utilizara para enfocar la luz en algo del tamaño de lo que se pondría en un horno microondas?

Hay algunas diferencias más sutiles. Por ejemplo, los poderes peligrosos de la luz visible son tan brillantes que seguramente cerrarás los ojos. Además, la luz visible penetra menos profundamente, por lo que es probable que sientas el calor y te alejes antes de que provoque algo más que un daño superficial en tu piel, como una quemadura solar. En cambio, la radiación de microondas es invisible y penetra más profundamente, por lo que puede sufrir lesiones irreversibles antes de notar el peligro. La córnea es especialmente propensa a las lesiones por microondas, ya que no tiene ningún reflejo de protección, tiene poca masa térmica y, por tanto, se calienta rápidamente, y hay poco flujo sanguíneo para enfriarla.

Answer 4

Hay un dicho que dice: "La dosis hace la toxina".

El oxígeno es la sustancia de la que más necesitas un suministro constante. Morirás a los pocos minutos sin oxígeno.

Pero la toxicidad del oxígeno es real. Demasiado oxígeno puede dañar o matar. De hecho, durante miles de millones de años todos los organismos de la Tierra no necesitaron el oxígeno. Cuando la concentración de oxígeno aumentó en la atmósfera, la mayoría de las formas de vida de la Tierra murieron. Sólo las que se adaptaron lo suficientemente rápido como para tolerar e incluso depender del oxígeno pudieron sobrevivir en una atmósfera más rica en oxígeno.

Lo mismo ocurre con cualquier otra sustancia o factor ambiental necesario. Y lo mismo ocurre con cualquier otra sustancia o factor ambiental peligroso. En dosis suficientemente altas, incluso las cosas más necesarias son mortales. En dosis suficientemente bajas, incluso las cosas más mortíferas pueden ser inofensivas e incluso útiles.

Dado que la luz visible y todas las demás frecuencias de la radiación electromagnética son factores ambientales, lo anterior también es válido para ellos. Una cantidad excesiva de cualquier frecuencia de radiación electromagnética, incluso la más beneficiosa, puede ser perjudicial o mortal, y una exposición suficientemente pequeña incluso a las frecuencias más mortíferas de la radiación electromagnética, como los rayos X o los rayos gamma, puede ser inofensiva o incluso beneficiosa.

Recuerdo un relato de Arthur C. Clarke en el que un personaje criticaba que los rayos de la muerte en la ciencia ficción fueran visibles para el ojo humano, diciendo que si la luz visible fuera mortal, los humanos no podrían vivir. Pero los humanos han evolucionado para sobrevivir a las concentraciones de luz visible que son comunes en la Tierra. Un ser humano expuesto a una concentración de luz visible mil veces, o un millón de veces, o un billón de veces, más fuerte podría morir, cocinarse o incluso vaporizarse instantáneamente.

También recuerdo otros dos relatos de Arthur C. Clarke, quizá en la misma colección, en los que los humanos encontraban formas plausibles de crear rayos de la muerte a partir de la luz visible utilizando la tecnología primitiva de los años 50 y 60.

Algunas formas de radioterapia para el cáncer implican el uso de haces de rayos X, rayos gamma o partículas cargadas para ayudar a eliminar las células cancerosas. Por lo tanto, las personas que se someten a la radioterapia suelen beneficiarse de los rayos mortales diseñados para matar los tejidos vivos, ya que los rayos mortales se dirigen a los tejidos vivos que acabarían matando a sus cuerpos huéspedes.

Como todos sabemos, la antimateria es la sustancia más peligrosa imaginada por los físicos. Si una partícula normal choca con su antipartícula opuesta, ambas se aniquilan y se emite radiación.

Es posible que haya oído hablar de personas que se someten a escáneres PET para el diagnóstico médico. PET significa Tomografía por Emisión de Positrones. Un positrón es un antielectrón y, por tanto, una antipartícula. Por tanto, las personas que se han sometido a escáneres PET han sobrevivido, y quizás se han beneficiado, de tener cantidades mínimas de antipartículas en sus cuerpos.

Así que incluso con algo tan sumamente mortal como la antimateria, la dosis hace la toxina.

Un horno microondas hace a los alimentos algo muy parecido a lo que las hogueras y las estufas hacen a los alimentos, y requiere aproximadamente la misma cantidad de energía por comida. La cantidad de energía que se recibe por segundo de ser microondas es muchas veces la cantidad de energía por segundo de la luz natural o artificial para la iluminación. mucho

Por lo tanto, estar expuesto a la misma energía en frecuencias de luz visible que un fuego abierto o una estufa imparte a una comida no es probable que sea mucho mejor para alguien de lo que lo sería ser calentado en un horno de microondas.

Answer 5

No hay nada intrínsecamente más o menos peligroso en los microondas. Sí, el tipo de daño a través de las microondas frente a la luz visible frente a los rayos X es diferente, pero el hecho de que la luz cause o no daño tiene el mismo factor para todo el espectro de luz: la intensidad.

Recuerde que los humanos modernos que utilizan ordenadores se ofrecen constantemente para bañarse en microondas. El Wifi utiliza exactamente la misma frecuencia que los hornos de microondas. La diferencia entre el wifi y los hornos de microondas es el vataje - la cantidad de energía utilizada para generar la luz - la intensidad.

Se puede cocinar con luz visible si se bombea suficiente energía en ella, o se concentra de alguna manera. Así funcionan los hornos solares y se puede quemar papel con una lupa. También se puede cocinar con rayos X si la intensidad es suficiente.

Nota al margen: La mayoría de la gente no se da cuenta de esto, pero la luz infrarroja de alta intensidad puede cegarte con tanta seguridad como mirar al sol. El hecho de que sea invisible para los ojos no significa que los fotones no alcancen la retina. Los focos infrarrojos de alta intensidad se venden como parte de los sistemas de seguridad para cámaras sensibles a los infrarrojos (visión nocturna).