Opacos y transparentes

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Opacos y/o transparentes. Radiaciones electromagnéticas ionizantes y no ionizantes

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Opacos y/o transparentes.

Radiaciones electromagnéticas ionizantes y no ionizantes

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Todos tenemos claro el concepto de opaco y transparente respecto a la luz.Podemos extender estos concepto a un agente que interacciona con la materia (sonido, radiación electromagnética, partículas, etc.).Un cuerpo es transparente a un agente, si ese agente no interacciona con sus átomos, moléculas o estructuras cristales.

Es opaco si el agente interacciona con el, a través de alguna de las cuatro fuerzas elementales (fuerte, débil, electromagnética o gravitatoria)

En el estudio de la interacción de la luz con la materia, se creo el concepto de cuerpo negro, un objeto que absorbe totalmente cualquier tipo de radiación electromagnética y la emite en función de su temperatura superficial. No existe físicamente, aunque hay modelos aproximados.

Las discrepancias entre la leyes de emisión/absorción del cuerpo negro y la realidad causaron el nacimiento de la mecánica cuántica (Plank).

Preliminares:

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La catástrofe ultravioleta es un fallo de la teoría clásica del electromagnetismo al explicar la emisión electromagnética de un cuerpo negro en equilibrio térmico con el ambiente. Según las predicciones del electromagnetismo clásico, un cuerpo negro ideal en equilibrio térmico debía emitir energía en todos los rangos de frecuencia; de manera que a mayor frecuencia, mayor energía, lo que conducía a una emisión de energía infinita en las cortas longitudes de onda.

Max Planck en 1900 resolvió, esta anomalía considerando que la energía está cuantificada, es decir, esta formada por pequeños paquetes de energía ( cuantos), no es una entidad continua.Este descubrimiento cimento la Mecánica Cuántica. Los comienzos del siglo veinte fueron apasionantes para la Física.

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Otro tema en el estaba atascada la física fue el ETER. Se consideraba que la radiación electromagnética necesitaba un soporte para poder transmitirse. Los físicos especularon sobre las propiedades que debería tener el éter para cumplir su función de transmisor y resultaban bastante contradictorias. Se propuso un experimento para detectar el éter, consistente en medir la velocidad de la luz en dos direcciones perpendiculares, una en el sentido de movimiento de la Tierra y otra perpendicular a el . Michelson preparo un experimento muy sensible para detectar las diferencias en las velocidades.

El resultado es que no pudieron medir esas diferencias y eso lanzo a los físicos teóricos a multitud de teorías especulativas. Fue el gran Einstein quien resolvió el problema, afirmando que la velocidad de la luz en el vacio es una constante.Nació la Relatividad Especial y General. El éter dejo de existir.Por desgracia la Relatividad resulto incompatible con la Mecánica Cuántica, lo que indica que tiene que existir una teoría más amplia que englobe a las dos. En eso están.

Comentario propio: Lo del éter me recuerda a las especulaciones actuales sobre la existencia de la materia oscura.

Tanto mecánica cuántica como la relatividad no son intuitivas, pero su validez esta comprobada en innumerables experimentos y predicciones comprobadas.

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El universo está inundado de distintos tipos de ondas/partículas:- Ondas electromagnéticas. Desde ondas de radio hasta rayos gamma muy

energéticos. Fondo cósmico de rayos X. Una región pequeña del espectro es la luz visible. Fulguraciones de rayos gamma.(*)

- Rayos cósmicos : protones, antiprotones y núcleos ligeros. (*)- Neutrinos . (*)- Monopolos magnéticos y otras partícula/radiaciones fósiles y exóticas. (¿?)- Materia oscura. (¿?)

-Energía oscura. (*)-Materia normal . (*)-Materia extraña. (¿?)

- Ondas gravitatorias. (*)El universo nos bombardea constantemente con algunas de estas ondas/partículas, algunas de ellas nocivas para la vida y otras son el motor oculto de la evolución.

Toda onda/partícula que incide sobre un objeto o blanco, interacciona mediante una o varias fuerzas elementales (fuerte, electromagnética, débil y gravitatoria). Como consecuencia del tipo de interacciones, parte de la onda/partícula es más o menos absorbida o modificada y el resto no interacciona con el blanco. Un cristal muy trasparente, absorbe parte de la luz incidente , calentándose y deja pasar el resto, aunque alguna veces modifica sus propiedades (espectro, polarización), es al mismo tiempo opaco y transparente, según la longitud de onda.

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Como todos sabemos, la materia normal esta formada por átomos. A su vez los átomos están compuestos de electrones, protones y neutrones. Los protones y neutrones están formados por tres quarks.Los protones y neutrones forman un núcleo central extremadamente denso y pequeño que contiene más del 99% de la masa del átomo , con un tamaño 10,000 veces menor que el átomo y a su alrededor vuela un nube de electrones que se mueven muy rápido, en algunos casos a velocidades relativistas.Los átomos son muy pequeños, pensemos en que 18 gramos de agua ( un mol), o lo equivalente ,18 cm3, contienen 3 * (6.023 * 10^23 átomos). Un átomo de hidrogeno pesa 3,32 * 10^(-24) gramos y la molécula de agua tiene un volumen aproximado de 18*0.74/(6.023*10^23) = 2.21* 10(-23) cm3Experimentos revelan que el núcleo se parece mucho a una esfera o elipsoide compacto de 10-15 m (= 1 fm), en el que la altísima densidad parece prácticamente constante. Naturalmente el radio del núcleo varía según el número de protones y neutrones, siendo los núcleos más pesados y con más partículas algo más grandes. La siguiente fórmula da el radio del núcleo en función del número de nucleones A:

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El tamaño del átomo esta entre 10^4 a 10^5 veces mayor que el tamaño del núcleo.

El átomo está prácticamente vacio. ¿Qué impide que la materia se colapse o que los sólidos impidan ser penetrados? Lo impiden las nubes electrónicas debido al principio de exclusión de Pauli.

Las cuatro fuerzas

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Fuerza electromagnética ( nube electronica)

Fuerza Fuerte + Electromagnética+ Débil (núcleo)

La gravitación afecta siempre a la materia/ energia

El átomo tiene dos zonas, una enorme y casi vacía afectada por la fuerza electromagnética y otra pequeñísima y muy densa afecta por todas la fuerzas.

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Han calculo que la densidad media del universo es de un atomo por m3.

Lógicamente es una densidad media que no se cumple en los sitios donde se concentra la materia ( estrellas , galaxias, nebulosas, etc.).Esto explica, por que la luz, radiación electromagnética, sea capaz de recorrer millones de años luz sin interaccionar con un átomo, es decir el Universo es muy transparentes a la luz. También explica por que a las primeras fases del Big-Bag se le denomina la etapa del Universo oscuro y que en el momento en que se formaron los átomos, de pronto el Universo se hizo transparente y se libero el fondo de ondas de microondas. Este criterio se aplica a todas las partículas, pero según las propiedades de las partículas el fondo de cada tipo de partículas se produjo en otro momento.

A los enormes vacios galácticos hay que sumar los desproporcionados vacios intraatómicos.

El Universo esta casi vacio por fuera y por dentro de la materia.

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Sabemos por la química que los átomos pueden compartir parcialmente sus nubes electrónicas, formando enlaces químicos de varios tipos, agrupando los átomos formando las moléculas, algunas con estructuras muy complejas, sobre todo las que dan soporte a la vida.

Insisto, estas representaciones inducen a una imagen mental errónea. La imagen de la izquierda, en realidad, es una nube electrónica continua contenida dentro de la periferia de la molécula de DNA dibujada, con zonas de mayor o menor densidad electrónica y una serie de puntos minúsculos en su interior, que son los núcleos de H,C,N,O y P. En química nunca intervienen los núcleos atómicos.La radiación electromagnética interacciona de forma compleja con esas nubes electrónicas, dejando su impronta en la radiación incidente (espectro absorcion).

ADN

Representación de la densidad electrónica del agua

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De alguna forma el Universo conspira contra nosotros, pues estamos siendo bombardeados constantemente por partículas que pueden alterar las moléculas soporte de vida y realizar cambios moleculares (mutaciones del ADN y ribosomas). Algunas mutaciones producidas son favorables en determinados entorno, en determinados momentos y son una de las bases de la evolución.Otras son indiferentes en ese momento y ese ecosistema, pero aumenta la variabilidad genética y es posible que sean favorables en el futuro.Otras son dañinas y producen enfermedades. Afortunadamente nuestro sistema inmunológico nos protege de ellas en la mayoría de casos. La atmosfera de la Tierra y su campo magnéticonos protegen.

Ondas electromagnéticasenergéticas

Neutrinos

Rayos cósmicos

Ondas gravitatorias

Radioactividad natural

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Resumiendo:

En nuestro entorno prevalecen los efectos de dos fuerzas , la electromagnética ( electrica, magnética y ambas) y la gravitatoria.Electromagnetica:-Alcance infinito.-Atractiva y repulsiva.-Responsable de la química y la vida.- Luz y otras radiaciones.-Fenómenos eléctricos y/o magnéticos.- 10^38 veces más fuerte que la gravitatoria.-Importante a nivel subatómico

Gravitatoria:-Alcance infinito.-Solo atractiva.-Responsable de la mecánica.-Responsable de la condensación de la materia en objetos astronómicos.-Es la más débil de las cuatros tipos de fuerzas.-Carece de importancia nivel subatómico

Fuerte:-Alcance subatómico-Muy importante a nivel subatómico-Responsable de la formación del protón y neutrón y de la estabilidad de los núcleos de los elementos.- Es la mas fuerte.

Débil:-Alcance subatómico.-Importante a nivel subatómico-Responsable de la desintegración del neutrón y otras partículas subatómicas- 10^(-13) más débil que la fuerte.

Aquí termina el repaso

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Opacos y/o transparentes.Después de este recordatorio, vamos a estudiar los efectos sobre la vida de las partícula/ondas procedentes de la Tierra, del sistema solar y del Universo. 1.- Neutrinos solares y extragalácticos.

2. Rayos cósmicos primarios : Protones y núcleos ligeros. Rayos cósmicos secundarios.3. Ondas electromagnéticas: Desde ondas de radio hasta rayos gamma muy energéticos. Fondo cósmico de rayos X. . Fulguraciones de rayos gamma. 4. Radiactividad natural (Radón, fosfo-yesos de Huelva, minas de uranio de Ubeda). 5. Monopolos magnéticos y otras radiaciones fósiles. 6. Materia oscura. 7. Ondas gravitatorias.

El punto 3 hará referencia a la parte del espectro relacionado con radiaciones ionizantes.El punto 4 es propio de nuestro entorno y en algunos casos es nuestra responsabilidad.El punto 5 tampoco lo trataremos, por su bajísima implicación. El 6 y 7 tampoco, por ignorancia. Trataremos el resto de los apartados ( del 1 al 3), atendiendo a la novedades en su tratamiento.

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Neutrinos La teoría estándar de partículas admite tres familias de quark, cada una tiene su neutrino y

existen sus correspondientes antineutrinos. Los tres tipos de neutrinos solo se diferencian en su masa. Toda la materia ordinaria se forma solo con la primera familia.Experimentalmente se ha demostrado que los tres neutrinos se transforman unos en otros, es lo que se denomina “oscilación de neutrinos” y esa oscilación demuestra que tienen masa en reposo, aunque la masa del electrónico es pequeñísima. Por tener masa no pueden viajar a la velocidad de la luz.

Se puede apreciar en la tabla la gran diferencia en las masas de los tres neutrinos

Todos los fermiones tienen sus correspondientes antifermionesOscilación

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neutrinos

22 s.

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El neutrón aislado es una partícula inestable, por ser un poco más pesada que el protón, con semiperiodo de 1000 s., se desintegra en un protón, un electrón y un neutrino. El proceso es debido a la fuerza débil.Un quark “d” se trasforma en “u”.

Sin embargo en el núcleo atómico la fuerza fuerte estabiliza el neutrón al interaccionar con un protón. El protón emite un pion cargado , se transforma en un neutrón , el pion cargado es absorbido por el neutrón y se convierte en un protón. El proceso se repite incesantemente.

Energía de enlace por nucleón de los elementos.

Estos dos procesos son responsable de la estabilidad de núcleo.

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Conversiónn pexotérmica

Conversiónp nendotérmica

En el universo hay seis formas de obtener energía primaria:-Conversión de un neutrón en un protón , generando un electrón y un antineutrino.- Energía de enlace de los nucleones para formar núcleos atómicos ( fusión y fisión ).- Destrucción de una partícula por su antipartícula.- Energía gravitatoria y/o cinética.

-¿ Expansión acelerada del Universo ?.-¿Formación de materia extraña ?. udd uds o udu usu Es inestable la materia ordinaria.

Masa de neutrón = 940 Mev. aprox. Masa del protón = 938 Mev. aprox.

Transformación Fuerza débil.

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En el universo se producen muchos fenómenos que denotan la transformación de los distintos tipos de energía. Por ejemplo, la formación de una estrella de neutrones es un proceso muy endotérmico, dado que consiste en descomponer los núcleos atómicos pesados en protones y neutrones. Después convertir la mayoría de protones en neutrones, todo ello consumiendo energía gravitatoria. En estos procesos se generan cantidades inmensas de neutrinos.

Hay estudios sobre la formación de estrella de quarks descomponiendo los neutrones en quarks libres. Hay otros que proponen la formación de materia extraña, y dado que la materia extraña es más estable que la materia ordinaria se desprende energía en su formación.

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Los neutrinos solo están sometidos a la fuerza gravitatoria y a la fuerza de débil, de muy corto alcance, por eso interaccionan muy poco con la materia. El neutrino electrónico tiene una masa pequeñísima, pero tiene masa, eso le permite viajar a velocidades próximas a la de la luz.No tienen carga y por tanto no les desvían los campos magnéticos/eléctricos galácticos. Prácticamente dibujan una geodésica por el universo, dada su pequeñísima probabilidad de interaccionar con la materia.

Probablemente existirá un fondo de neutrinos primordiales, similar al fondo de microondas.El fondo cósmico de neutrinos (en inglés, Cosmic Neutrino Background, o CNB), es la radiación de fondo de partículas compuesta por neutrinos.Como la CMB, el CNB es una reliquia del Big Bang. Mientras que el CMB data de cuando el Universo tenía 379.000 años, el CNB se formó cuando el Universo tenía 2 segundos al dejar de interactuar los neutrinos con la materia.

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Tenemos cuatro nuevos tipos de astronomía: rayos X y gamma, los rayos cósmicos, la de las ondas gravitatorias y la de los neutrinos. Los dos últimos necesitan de telescopios gigantescos, de nuevo cuño. Recientemente el detector LIGO ha detectado ondas gravitatorias. También tenemos dos fondos : de microondas y de neutrinos

Su poca interacción con la materia obliga a la construcción de telescopios enormes, basados en la detección de la radiación Cherenkov, cuando chocan con una partícula. En 2012 el observatorio antártico IceCube ha detectado 26 neutrinos, 2 de ellos (Epi y Blas) con energías superiores a un Pev (Peta ev.), procedentes de la explosión de una supernova.

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Los primeros detectores de neutrinos se basaban en detectar su efecto sobre un átomo escogido. Se emplearon isotopos (Cloro 37) y en otros un metal liquido galio (Ga). El choque de un neutrino con uno de estos átomos los convierte en otro, que además es radioactivo. Esta radiactividad inducida podía medirse fácilmente y estima las tasa de neutrinos que incidió en la muestra.

Se testeo el detector con nuestro Sol y sorprendió que solo se detectaron la tercera parte de los neutrinos que se esperaban. Se conocía la cantidad de energía que produce el Sol y por tanto la tasa de generación de neutrinos. Este fenómeno se explico con la “oscilación de los neutrinos”.

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Radiación de Cherenkov

La radiación de Cherenkov es una radiación de tipo electromagnético producida por el paso de partículas cargadas eléctricamente en un determinado medio a velocidades superiores a la de la luz en ese medio. La velocidad de la luz depende del medio, concretamente de su índice de refracción.Es un fenómeno parecido a la explosión sónica que genera un avión al superar la velocidad del sonido.

Sirve para detectar partículas eléctricas con mucha energía. OJO, solo partículas cargadas. De forma indirecta también detecta partículas neutras si estas chocan con la materia y generan partículas cargadas.

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Dos ejemplos de la mínima interactividad de los neutrinos.

Cada segundo, el sol irradia aproximadamente 4 x 10^23 kWatts, suponiendo que todo se genera en la formación de Helio a partir de hidrogeno, se puede calcular aproximadamente la producción de neutrinos por segundo 4 1H1 → 2He4 + 2e+ + 2 neutrinos + 26,7 MeV. Convirtiendo unidades y dividiendo se obtiene 1.4 * 10^24 neutrinos por segundo aproximadamente.

Imaginad la tasa de creación de neutrinos en el Universo y su casi nula tasa de destrucción.

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Neutrinos. Resumiendo:Tienen masa, el electrónico tiene una masa ínfima. La energía que transportan es, en algunos casos, enorme y dada su poca interacción es la misma desde su formación.No tienen carga eléctrica. Tienen spin semientero, son fermiones.Solo les afecta la fuerza gravitatoria y la débil y por eso interaccionan muy poco con la materia.Los hay de tres tipos ( electrónico, muónico y tautónico) y sus correspondientes anti-partículas. Se transforman temporalmente unos en otros (oscilación de neutrinos).Se mueven a velocidades próximas a la de la luz.Se mueven siguiendo una geodésica desde su origen. Al ser detectados indican su dirección de origen,Se generan cada vez que un protón se transforma en un neutrón y viceversa, en núcleos de estrellas, explosiones, núcleos activos de galaxias, chorros de plasma, etc. Como su tasa de eliminación es casi nula, el universo debe estar saturado de ellos. Algunas teorías los propusieron como componentes de la materia oscura. Posiblemente existe un fondo de neutrinos primordiales.Nosotros somos atravesados por miles de millones de ellos por segundo, pero afortunadamente casi nunca interaccionan con nosotros. Se necesitan 100.000 años para que un neutrino choque con alguno de nuestros átomos.Somos transparentes a ellos, no nos afectan, salvo que alguna vez produzcan una mutación individual en el ADN.

Nadie los esperaba, se descubrieron en la radioactividad beta.

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Rayos cósmicos

Los rayos cósmicos, también llamados radiación cósmica, son partículas subatómicas procedentes del espacio exterior o de nuestro Sol, cuya energía es muy elevada, debido a su gran velocidad cercana a la velocidad de la luz. Se descubrieron cuando se comprobó que la conductividad eléctrica de la atmósfera terrestre se debe a ionización causada por radiaciones de alta energía. Los científicos empezaron a enviar placas fotográficas en globos. En una de esas placas se descubrió el positrón. Al entrar en la atmosfera producen una cascada de particulas.

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Aún no está claro el origen de los rayos cósmicos. Se sabe que, en los períodos en que se emiten grandes erupciones solares, el Sol emite rayos cósmicos de baja energía, pero estos fenómenos estelares no son frecuentes. Por lo tanto, no son motivo de explicación del origen de esta radiación. Tampoco lo son las erupciones de otras estrellas semejantes al Sol. Las grandes explosiones de supernovas son, al menos, responsables de la aceleración inicial de gran parte de los rayos cósmicos, ya que los restos de dichas explosiones son potentes fuentes de radio, que implican presencia de electrones de alta energía.

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En 2007, un grupo de científicos argentinos del Observatorio Pierre Auger realizó un espectacular descubrimiento que inauguró una nueva rama de la astronomía. Este grupo encontró evidencias de que la mayor parte de las partículas de rayos cósmicos proviene de una constelación cercana: Centaurus. Esta constelación contiene una galaxia de núcleo activo, cuyo núcleo se debe a existencia de un agujero negro (probablemente supermasivo), al caer la materia a la ergosfera del agujeronegro y rotar a enormes velocidades, centrífugamente, se fuga parte de esa materia, constituida por protones y neutrones. Al alcanzar la Tierra (u otros planetas con atmósferas suficientemente densas) sólo llegan los protones, los cuales, tras chocar contra las capas superiores atmosféricas, crean en cascadas de rayos cósmicos. El descubrimiento observado en Centaurus parece ser extrapolable a todas las galaxias con núcleos activados por agujeros negros.

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Los rayos cósmicos que alcanzan la atmósfera en su capa superior son principalmente (98%) protones y partículas alfa de alta energía. El resto está constituido por electrones y partículas pesadas ionizadas. A éstas se les denomina partículas primarias. Las partículas cargadas debido a su gran energía serán detectadas por su radiación Cherenkov, creando una luminiscencia azul.

Estas partículas cargadas interaccionan con la atmósfera y se convierten en partículas secundarias (son producto de la interacción de las partículas primarias con la atmósfera) que a su vez generar mas radiación Cherenkov y se distribuyen de tal modo que, debido al campo magnético, la mayor intensidad de las partículas que alcanzan el suelo ocurre en los polos.A nivel del mar y a una latitud de unos 45º N, los componentes importantes de estas partículas son:

muones: 72% fotones: 15% neutrones: 9%

Las dosis recibidas debido a los rayos cósmicos varían entre 300 μSv (microsieverts) y 2 000 μSv al año. Promediada por la población, datos de ocupación y otros factores, se encuentra un valor promedio de 380 μSv/año.

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Rayos Cósmicos.

Fuentes de rayos cósmicos extragalácticos

Cascada secundaria producido por un rayo cósmico primario. Este telescopio esta formado por tanques que contienen agua purisima y con unos fotomultiplicares internos detectan la radiación Cherenkov y su dirección.

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Midiendo los Rayos Cósmicos con IceTop.IceTop es una matriz Cherenkov, que consiste en 162 tanques de hielo que detectan partículas cargadas secundarias en cascadas de rayos cósmicos. IceTop detecta en estas cascadas electrones, fotones, muones, y hadrones cargados gracias a la luz azul, llamada luz de Cherenkov, que producen cuando cruzan del detector. Estas partículas relativistas viajan a través de los tanques congelados a velocidades más rápidas que la velocidad de la luz en el hielo.Una cascada de rayos cósmicos típica se desplegará sobre un cierto número de tanques de IceTop. La luz generada en cada tanque permite estimar la energía de las partículas secundarias entrantes. La información en toda la matriz se puede usar para modelar la forma e intensidad de la cascada, y a partir de aquí estimar la energía y dirección de los rayos cósmicos entrantes.La mayoría de las partículas de la cascada atmosférica serán absorbidas cuando lleguen a la superficie de la Tierra, pero los muones pueden viajar varios kilómetros en el hielo. IceCube, que está debajo de IceTop a profundidades entre 1,5 y 2,5 kilómetros, también detectará muones provenientes de la cascada atmosférica.Debido a la configuración del detector IceTop y a su posición a 2.835 metros de altitud en el Polo Sur, podemos estudiar los rayos cósmicos de entre alrededor de 100 TeV y hasta unos pocos EeV. Esta región es de especial interés, ya que cubre la transición entre rayos cósmicos galácticos y extragalácticos (ver figura superior).

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Fotones-Ondas electromagnéticos

Los fotones son sensibles a campos electromagneticos, fuerza débil y gravitatoria. Somos transparentes a las ondas de radio (FM, TV, Onda corta y AM), para el resto del espectro somos opacos o parcialmente transparentes. La energía de la radiación es, , ,cuanto más alta sea la frecuencia o más corta la longitud de onda , mas energética es la radiación. A partir de los rayos ultravioleta, la energía de esas radiaciones pueden afectar a nuestra estructura molecular. Además sus efectos son acumulativos y el organismo los “recuerda” . Sobre nosotros inciden millones de ondas electromagnéticas

¿Por qué todos los hombres invisibles son ciegos ?

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AM-Onda corta-TV-FM-Móviles-MicroondasSomos transparente a estos tipos de microondas, aunque hay polémica sobre las ondas que utilizan los móviles y los repetidores terrestres. Las microondas hacen vibrar los enlace de hidrogeno de nuestro cuerpo y esa energía se disipa en forma de calor.

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Las ondas infrarrojas cercano y lejano son absorbidas por las moléculas orgánicas que componen nuestro cuerpo. El espectro de absorción es complicado porque pueden existir muchos tipos de enlaces en las moléculas y cada enlace absorbe uno o varias bandas de frecuencias. Normalmente la molécula no se daña y disipa la energía absorbida.

Infrarrojos

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Espectro visible

Es una mínima parte del espectro electromagnético. Tienen la energía suficiente para activar los conos y bastones de nuestra retinas.

El triangulo CIE muestra las propiedades aditivas de los colores RGB (Rojo, Verde, Azul)

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Ultravioletas, Rayos X y Rayos Gamma

Radiaciones con suficiente energía para generar efectos fisiológicos, son capaces de romper enlaces en las molécula y producir iones.Los rayos X y gamma pueden tener procedencia extrasolar. Afortunadamente nuestra atmosfera es un eficiente escudo que nos protege de sus adversos efectos. Concretamente la capa de ozono nos protege de los efectos adversos de los ultravioletas. Los rayos X y Gamma son absorbidos parcialmente por la atmosfera.

La absorción de rayos X depende del peso atómico y del espesor del blanco, esta propiedad diferencial, permite obtener imágenes gráficas del interior del blanco. Los contrastes son productos de alto peso atómico.

ley de Lambert

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Brotes de Rayos Gamma

Los brotes de rayos gamma ( BRG en español) son destellos de rayos gamma asociados con explosiones extremadamente energéticas en galaxias distantes. Son los eventos electromagnéticos más luminosos que ocurren en el universo. Los brotes pueden durar desde unos nanosegundos hasta varias horas, pero por lo general, un brote típico suele durar unos pocos segundos.

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Con frecuencia son seguidos por una luminiscencia residual de larga duraciónde radiación a longitudes de onda mayor, (rayos X, radiación ultravioleta, luz visible, radiación infrarroja y radiofrecuencia).Se cree que muchos de los BRG son haces muy colimados con radiación intensa producidos a causa de una supernova. Una subclase de BRG (denominados brotes«cortos») parecen ser originados por un proceso diferente, posiblemente la fusión de estrellas binarias de neutrones; mientras que los «brotes largos» parecen derivarsea causa de la muerte de estrellas masivas; es decir, por una supernova, o incluso, por una hipernova. Los dos tipos de brotes se diferencian por su tiempo de duración

Los GRB fueron detectados por primera vez en 1967 por los satélites Vela, diseñados en la guerra fría para detectar explosiones nucleares.

Si bien la aparente distribución isotrópica de los brotes sugería que no ocurrían dentro dela Vía Láctea, algunos astrónomos postularon la idea de que se daban lugar dentro del halo esferoidal de nuestra galaxia, indicando que los brotes son apenas visiblesporque no son altamente energéticos. La otra teoría posible se basa en que los brotes ocurren en otras galaxias, situadas a distancias cosmológicas, y pueden ser detectadospor ser extremadamente energéticos. Esta ultima teoría es la vigente.

Una fulguración relativamente cercana (cientos años luz), eliminaría la vida en la Tierra.

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Ventana de absorción electromagnética de la atmosfera

Ionizantes

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Combinando superficies parabólicas y hiperbólicas se pueden concentrar rayos X. El satelite Wolter usa el tipo I. El ángulo de incidencia de los rayos X debe ser rasante, entre 10 minutos de arco y 2”.

Telescopios rayos X

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El instrumento principal del satelite Fermi es el telescopio de gran área ('Large Area Telescope') LAT, con el que se está mapeando todo el cielo en busca de fenómenos astrofísicos como núcleos activos de galaxia, púlsares o restos de supernova. LAT detecta el rayo gamma mediante una reacción de producción de un par electrón-positrón. La dirección de este par, de la que luego se extrae la del rayo gamma incidente, se mide en un detector de silicio . La energía del par se mide después en un calorímetro de yoduro de cesioo. El rango de energía de los rayos gamma a los que es sensible LAT es de 20 Mev a 300 GeV. Su campo visual es de aproximadamente un 20% del cielo.El segundo instrumento a bordo de Fermi se llama GBM (Gamma-ray Burst Monitor) y se emplea sólo para detectar brotes de rayos gamma en rayos X. Cubre el rango de 8 KeV a 30 MeV.

Los rayos gamma no penetran en la atmósfera, por lo que deben ser estudiados desde un telescopio espacial.

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https://es.wikipedia.org/wiki/Astronomía

Gracias por la atención prestada y por las cuestiones suscitadas en la presentación.

Ultima oportunidad. ¿ Preguntas ?

Referencias:

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neutrinos

22 s.

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