Introducción

Nuestra visión de los objetos en el cielo por la noche, el cálido resplandor del sol, el escozor de las quemaduras solares, nuestras conversaciones por teléfono móvil y los rayos X que revelan un hueso roto: todo ello nos llega a través de las ondas electromagnéticas. Sería difícil exagerar la importancia práctica de las ondas electromagnéticas, por su papel en la visión, por sus innumerables aplicaciones tecnológicas y por su capacidad de transportar la energía del Sol a través del espacio para mantener la vida y casi todas sus actividades en la Tierra.

La teoría predijo el fenómeno general de las ondas electromagnéticas antes de que nadie se diera cuenta de que la luz es una forma de onda electromagnética. A mediados del siglo XIX, James Clerk Maxwell formuló una única teoría que combinaba todos los efectos eléctricos y magnéticos conocidos en aquella época. Las ecuaciones de Maxwell, que resumen esta teoría, predijeron la existencia de ondas electromagnéticas que viajan a la velocidad de la luz. Su teoría también predijo cómo se comportan estas ondas y cómo transportan energía y momento. Las colas de los cometas, como la del cometa McNaught en la Figura 16.1, constituyen un ejemplo espectacular. La energía transportada por la luz del Sol calienta el cometa y lo hace liberar polvo y gas. El momento que lleva la luz ejerce una fuerza débil que da forma de cola al polvo como la que se ve aquí. El flujo de partículas emitido por el Sol, llamado viento solar, suele producir una segunda cola adicional, como se describe en detalle en este capítulo.

En este capítulo explicamos la teoría de Maxwell y mostramos cómo conduce a su predicción de ondas electromagnéticas. Utilizamos su teoría para examinar qué son las ondas electromagnéticas, cómo se producen y cómo transportan energía y momento. Concluimos resumiendo algunas de las muchas aplicaciones prácticas de las ondas electromagnéticas.