Luz como una onda electromagnética

Question

¿Por qué la luz, como una onda electromagnética, no interactúa con campos eléctricos y magnéticos, mientras que otras ondas electromagnéticas como las ondas de radio sí lo hacen? Por ejemplo, las ondas de radio son interferidas por campos electromagnéticos creados por líneas eléctricas pero, en cambio, la luz no se ve afectada por las líneas eléctricas.

Answer 1

Los campos electromagnéticos creados por líneas de energía no afectan el paso de las ondas electromagnéticas a través de la región alrededor de las líneas de energía. [Técnicamente, opera un 'principio de superposición', uno de cuyas consecuencias es que más allá de la región de las líneas de energía, no podrías saber que las ondas electromagnéticas han pasado por esa región.] La interferencia de la que preguntas es lo que encuentras al usar una radio, etc., en la región de las líneas de energía. La radio detecta los campos debidos a las líneas de energía y a las ondas electromagnéticas. ¡Lo que escuchas puede, por lo tanto, no ser lo que esperas!

Por qué decimos que la luz no se ve afectada es porque tu ojo no responde a las frecuencias de los campos de la línea de energía. Tu radio sí lo hace. Ni la luz ni las ondas de radio en sí mismas se ven afectadas en la forma en que viajan por los campos de las líneas de energía.

Answer 2

Primero, hay que tener en cuenta que la interferencia y la interacción son dos cosas muy diferentes. Estoy asumiendo, basándome en el lenguaje de tu pregunta, que estás hablando de las interacciones entre campos, y estás utilizando la palabra "interferir" en el sentido de "molestar".

Bajo esa suposición, estás equivocado. Las líneas eléctricas no crean campos electromagnéticos que interactúen con ondas de radio, crean ondas de radio propias que son recogidas por tu receptor.

El "ruido" aleatorio en las líneas hace que emitan radiación electromagnética que consiste en ondas de radio con amplitudes fluctuantes rápidamente. Resulta que así es precisamente como funciona la radio AM (amplitud modulada), por lo que esta señal anula la señal de la emisora y tu radio se vuelve loca hasta que estás fuera del alcance de las líneas eléctricas.

La radio FM (frecuencia modulada) funciona de manera diferente, por lo que no notarás este efecto (al menos, no será tan dramático) si estás escuchando una emisora de FM.

La razón por la que no ves la radiación emitida por las líneas eléctricas es simplemente porque la frecuencia es demasiado baja, pero además de eso, es lo mismo que la luz.

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Dos advertencias. En primer lugar, si las ondas están viajando en un medio (como el aire), las ondas electromagnéticas pueden interactuar entre sí indirectamente al cambiar las propiedades del medio. Sin embargo, para situaciones como la que describes, este efecto es insignificante.

En segundo lugar, a intensidades ridículamente altas, sí es posible tener interacción no lineal entre campos eléctricos y magnéticos incluso en el vacío, pero eso es el dominio de la teoría cuántica de campos y presumiblemente no está dentro del alcance de esta pregunta.

Answer 3

Las ondas de luz o rayos interactúan con los campos eléctricos de los electrones en una celda solar para producir una perturbación en los electrones de manera que se produce electricidad. En una bombilla de tungsteno, los electrones intentan moverse a una distancia muy cercana debido a un voltaje, y al mismo tiempo los campos eléctricos de estos electrones los repelen. Así, se libera energía lumínica. La energía lumínica está asociada únicamente con los campos eléctricos. (Referencia: Planetas y ondas electromagnéticas) Los electrones en movimiento tienen campos magnéticos. Las ondas de radio interactúan con los campos magnéticos de los electrones en movimiento y perturban a los electrones en movimiento para hacer variaciones en la corriente. Las ondas de radio están asociadas únicamente con los campos magnéticos.

Answer 4

Para el caso específico de la luz visible vs. las ondas de radio, la razón por la que no interfieren es que tienen longitudes de onda muy diferentes. Los receptores ópticos son demasiado pequeños para ser afectados por las ondas de radio y las antenas de radio son demasiado grandes para ser afectadas por la luz visible.

En general, las ondas electromagnéticas de una longitud de onda particular solo interactúan fuertemente con estructuras de un tamaño similar. Es por eso que las ondas de radio, con longitudes de onda de varios metros, atraviesan la mayoría de las paredes mientras que la luz visible, con longitudes de onda en nanómetros, no lo hacen. Por supuesto, hay excepciones.