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Después de un largo día bajo el sol, es posible que regreses con sensaciones de ardor y piel enrojecida. Un viaje a la playa suele asociarse con protector solar o quemaduras solares. Sin embargo, puede que tengas más que ver de lo que crees. Desde cabinas de bronceado hasta tratamientos contra el cáncer, la luz ultravioleta desempeña un papel integral en nuestras vidas.
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Si tienes recuerdos de tu clase de ciencias en la escuela primaria, no te preocupes. Continúa leyendo para conocer todo lo que necesitas saber sobre la radiación ultravioleta y cómo te afecta.
¿Qué es la luz ultravioleta?: Explicación completa
La luz ultravioleta (UV) es un tipo de radiación electromagnética que se encuentra justo por encima del espectro de luz que podemos ver a simple vista. Constituye una parte del espectro electromagnético, y sus frecuencias de onda miden menos que los rayos X y se mezclan con el rango violeta de la luz visible.
El espectro electromagnético normalmente se mide en tres métricas, dependiendo de cuál sea más fácil de leer. Estas incluyen longitud de onda, frecuencia y energía. El ultravioleta generalmente se mide en longitud de onda (metros) o frecuencia (hercios). Si bien no existe una línea estricta para definir los límites de los rayos UV, normalmente oscila entre 180 y 400 nanómetros (nm).
La luz ultravioleta tiene una energía única que hace que rompa los enlaces químicos. Esto da como resultado una variedad de beneficios, como la purificación de los sistemas de agua. Sin embargo, una sobreexposición puede tener consecuencias perjudiciales como quemaduras solares.
Esta porción del espectro electromagnético proviene de diversas fuentes naturales y artificiales. Su prevalencia en estrellas nuevas permite a los científicos explorar el universo tal como se formó. Además, los seres humanos han utilizado los rayos UV en aplicaciones prácticas tras su descubrimiento en el siglo XIX.
Luz ultravioleta: una definición exacta
La Marina de los EE. UU. define la luz ultravioleta como «parte del espectro de radiación electromagnética«, donde «la radiación electromagnética se compone de campos eléctricos y magnéticos oscilantes que se propagan en el espacio y la materia libres». La agencia militar define sus longitudes de onda, que van “desde aproximadamente 180 nanómetros (nm) hasta 400 nanómetros”.
El espectro ultravioleta varía según sus efectos fisiológicos. La Marina descompone la radiación ultravioleta en rangos críticos:
- UVA (cerca de UV): 315 – 400 nm
- UVB (UV medio): 280 – 315 nm
- UVC (UV lejano): 180 – 280 nm
¿De dónde viene la luz ultravioleta?
El sol
Nuestro sol es el mayor productor de radiación ultravioleta dentro del rango de nuestra influencia. Los rayos ultravioleta lejanos son los más peligrosos, pero la atmósfera absorbe casi todas sus longitudes de onda. También absorbe aproximadamente el 95% de los rayos UV medios, que son la causa de las quemaduras solares. Por eso está bien estar al sol sin sobreexponerte.
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Estrellas jóvenes
En astronomía, los científicos utilizan el espectro electromagnético para evaluar la edad y las características de los cúmulos de estrellas. Investigadores de la NASA han descubierto que las imágenes ultravioleta de las galaxias revelan guarderías de estrellas, con estrellas jóvenes que producen energía mucho más poderosa que nuestro propio sol. Evaluar el universo en el ultravioleta nos permite descubrir cómo se forman las estrellas.
Arcos eléctricos
Además de la luz ultravioleta de los cuerpos celestes, se han encontrado ondas de energía de este tipo en descargas eléctricas. Esto ocurre durante la descomposición del gas y se utiliza en lámparas especializadas.
¿Cómo se crea la luz ultravioleta?
Una forma de producir luz ultravioleta artificialmente es mediante una descarga eléctrica que pasa a través de un gas. El vapor de mercurio es la opción más utilizada en aplicaciones prácticas debido a su consistencia. El vapor de mercurio absorbe la radiación ultravioleta de la descarga eléctrica y emite luz visible a modo de escape.
¿Quién descubrió la luz ultravioleta?
Los rayos ultravioleta fueron descubiertos en 1801 por el químico alemán Johann Wilhelm Ritter mientras buscaba las polaridades de las fuerzas de la naturaleza. Mientras experimentaba en la dirección opuesta a los «rayos de calor» de William Herschel, Ritter descubrió que el papel de cloruro de plata reaccionaba a frecuencias invisibles más rápidamente que al violeta.
Este experimento demostró la existencia de longitudes de onda más allá del espectro de luz visible, y Ritter nombró a las longitudes de onda rayos desoxidantes por su capacidad para alterar el equilibrio químico de los objetos. El nombre se abandonó hacia finales de siglo en favor de un nombre más descriptivo, ultravioleta.
¿Cuáles son las aplicaciones de la luz ultravioleta?
Bronceado
Si bien una exposición excesiva a los rayos ultravioleta puede provocar quemaduras solares, las personas suelen utilizar la frecuencia con moderación para broncear la piel. El bronceado es más eficaz cuando se somete a longitudes de onda UV de 280 a 315 nm. Esto puede ocurrir naturalmente mediante la exposición al sol o artificialmente con luces bronceadoras.
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Fluorescencia
Cuando objetos específicos se exponen a la radiación ultravioleta, pueden absorberla. Las ondas ultravioleta que se absorben hacen que los electrones dentro del objeto aumenten su energía. A medida que los electrones regresan a su nivel de energía original, emiten la energía en forma de luz absorbida. Este fenómeno, llamado fluorescencia, hace que algunos objetos brillen o parezcan más brillantes. A menudo vemos el uso de fluorescencia en equipos de seguridad, donde la visibilidad es fundamental.
Vitamina D
Además de sus efectos sobre la piel, los rayos UVB hacen que el cuerpo produzca vitamina D. Esta vitamina ayuda a crear serotonina, que se asocia con sensaciones de felicidad y alegría. La Organización Mundial de la Salud recomienda entre 5 y 15 minutos de luz solar directa sobre la piel para niveles altos de vitamina D.
Aplicaciones de la luz ultravioleta en el mundo real
Tratamiento con luz ultravioleta de psoraleno
Cancer Research UK es una organización sin fines de lucro que explora el uso de luz ultravioleta para tratar afecciones de la piel. Los médicos utilizan aplicaciones medicinales específicas para aumentar la sensibilidad de la piel de sus pacientes. Se dirige una luz ultravioleta a la afección, lo que ralentiza el crecimiento de las células problemáticas. El tratamiento con luz ultravioleta con psoraleno (PUVA) se usa para tratar el linfoma, la psoriasis y el eccema, entre otras afecciones.
Aurora boreal
De manera similar a cómo algunos objetos brillan con luz fluorescente cuando se exponen a la radiación ultravioleta, también lo hacen los gases atmosféricos en los polos magnéticos de la Tierra. La aurora boreal ocurre alrededor del Ártico y la Antártida cuando la radiación ultravioleta se concentra en esos campos magnéticos. La radiación rebota en partículas de gas (normalmente átomos de oxígeno), que se excitan y aumentan la energía. A medida que las partículas vuelven a su nivel natural, emiten una luz verde brillante (y a veces roja o azul).
Telescopio espacial Hubble
Como parte del proyecto Grandes Observatorios en la década de 1990, la NASA lanzó el Telescopio Espacial Hubble para observar el universo en los espectros de luz visible y ultravioleta. Equipado con cámaras, espectrógrafos e interferómetros, el observatorio espacial analiza los orígenes del universo. El Telescopio Espacial Hubble se centra en puntos de luz distantes para explorar cómo se forman las estrellas.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se compara la luz ultravioleta con la infrarroja?
La luz ultravioleta y la infrarroja son partes del espectro electromagnético. La radiación ultravioleta sigue la longitud de onda violeta del espectro de luz visible y tiene un valor energético mayor que el infrarrojo.
¿Qué es la luz ultravioleta en términos simples?
La luz ultravioleta es una forma de radiación electromagnética, que son ondas de energía más poderosas que las ondas de luz visible y menos poderosas que los rayos X.
¿Para qué se utiliza la luz ultravioleta?
La luz ultravioleta se usa comúnmente en camas de bronceado o iluminación fluorescente. Sin embargo, algunas aplicaciones le permiten ayudar a curar afecciones de la piel.
¿Por qué se llama luz ultravioleta?
Ultravioleta en latín significa «más allá del violeta». La longitud de onda recibe este nombre por su ubicación en el espectro electromagnético, ya que sigue la longitud de onda violeta de la luz visible.
¿Qué es el espectro electromagnético?
El espectro electromagnético es toda la gama de ondas de luz que emiten los objetos. Estos varían en tamaño dependiendo de su frecuencia, longitud de onda y energía.
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¿Cuáles son los 7 espectros electromagnéticos?
Las 7 porciones del espectro electromagnético son las ondas de radio, las microondas, la luz infrarroja, la luz visible, la radiación ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma.