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

Las ondas de luz 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 la luz visible peligrosa y por qué no?

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Respuestas (13)

Su pregunta contiene una premisa que es falsa: las microondas no tienen menos energía que la luz visible per se. Solo tienen menos energía por fotón , según la relación de Planck-Einstein , mi = h F . En otras palabras, puede elevar el poder de la radiación electromagnética a un nivel peligroso en cualquier longitud de onda, si solo genera suficientes fotones, como lo hace su horno de microondas.

Eso incluye mucho la luz visible. Puede verificar esto fácilmente esperando un día soleado, sacando su lupa y usándola para enfocar la luz del sol en una hoja de papel. Míralo carbonizarse y tal vez incluso quemarse. (Asegúrese de que no haya nada alrededor de esa hoja de papel que pueda quemarse). En conclusión, entonces, ¡la luz del sol es peligrosa!

Cuando un físico (o cualquiera que trabaje en estrecha colaboración con físicos) habla de la energía de cualquier tipo de radiación, prácticamente siempre está hablando de la energía por cuanto. Entonces, de acuerdo con esa definición de "energía", una fuente de microondas tiene sustancialmente menos energía que una fuente de luz visible, independientemente de la cantidad de energía que emita cada fuente.
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Si miras fijamente al Sol te quedarás ciego. Y si pasa mucho tiempo bajo el sol, es probable que tenga cáncer de piel. Así que la luz visible me parece bastante peligrosa.

Parte del daño en realidad puede deberse a la luz infrarroja y ultravioleta, pero estas tienen una frecuencia cercana a la luz visible y muy lejos de las microondas.

Por cierto, también importa la intensidad, no solo la frecuencia. En términos de fotones, no solo importa qué tan energético es cada fotón, sino también cuántos fotones llegan por segundo.

Esta respuesta podría mejorarse abordando la comparación del OP con las microondas y discutiendo las formas en que las microondas son peligrosas (calentamiento) y no lo son (cáncer).
También podría comparar la potencia de un microondas frente a la luz solar.
@BenCrowell La cuestión es que no hay nada realmente peligroso en las microondas: el único daño que causan es a través del calentamiento, que no depende de la longitud de onda, siempre que el material absorba la mayor parte de la energía de todos modos. La misma cantidad de energía de la luz visible hace mucho más daño. Pero agregarlo a la respuesta probablemente sea una buena idea, ya que parece que Suse no entiende esa parte.
"Y si pasa mucho tiempo bajo el sol, es probable que tenga cáncer de piel. Así que la luz visible me parece bastante peligrosa". - El cáncer de piel es causado por la radiación UV que emite el sol, no por la luz visible.
@Luaan Y aquí pensé que los efectos de microondas dependen de la longitud de onda. Es decir, que la longitud de onda utilizada en los hornos de microondas está específicamente ajustada para resonar con H2O
Pensé que los cánceres de piel se debían principalmente a los rayos UV, no a la luz visible.
@HagenvonEitzen Wavelength determina el tipo de daño. La intensidad depende del daño del clima que ocurra o si la radiación es inofensiva. Recuerda, Wifi es microondas.
@HagenvonEitzen La cantidad de energía absorbida por un grosor dado de un material dado depende de la longitud de onda. El agua no resuena con las microondas en el horno de microondas; más bien, los hornos de microondas aprovechan el hecho de que las moléculas polares se alinearán con el campo magnético. Siga cambiando la polaridad y absorberá gran parte de la energía incidente como energía cinética (que se disipará como calor). Pero no es realmente de ahí de donde proviene la mayor parte del calor; realmente es tan simple como "los fotones son absorbidos". Las microondas aún calientan de afuera hacia adentro y aún tienen una penetración bastante pequeña.
@HagenvonEitzen Independientemente del mecanismo que transfiere la energía del magnetrón al alimento, el único daño causado sigue siendo el calentamiento. Este no es el caso con algo como la luz ultravioleta o incluso con la luz visible: la luz visible puede afectar fácilmente los enlaces moleculares, y la luz ultravioleta es lo suficientemente energética como para afectar directamente incluso los enlaces dobles y triples. ¿Cuál es la diferencia entre daño térmico y esto? El daño térmico no se preocupa por la fuente del calor, solo por la cantidad. Pero no importa cuánta luz roja brille en su ADN, no hará el daño que hace la luz ultravioleta.
@ la mitad de las personas que respondieron: Cualquier radiación lo suficientemente fuerte como para dañar su piel puede causarle cáncer de piel.
@liljoshu ¿Puede elaborar o proporcionar alguna fuente para eso? Hasta donde yo sé, todo lo que la luz visible realmente haría es calentar tu piel. No creo que algo como una ampolla vaya a ser una causa de cáncer. Necesitarías una radiación más fuerte; como los rayos UV del sol que dañan nuestra piel.
@Hagen von Eitzen Tienes razón. Como se ha mencionado en otras publicaciones, pero no en estos comentarios, los rayos UV son ionizantes; la luz visible no lo es. La radiación ionizante tiene suficiente energía para obligar a los electrones a abandonar los átomos. La luz visible nunca le dará cáncer a través del daño del ADN como lo hace la luz ultravioleta, en cualquier intensidad. Absolutamente puede prenderte fuego a altas intensidades (lupa, láser, etc.), pero no dañará tu ADN como lo hacen algunos rayos UV.
@slebetman Esa es una declaración incompleta. Las radiografías de baja intensidad (es decir, en el consultorio de un dentista) son cancerígenas independientemente de la intensidad. Por eso llevas un chaleco de plomo. La radiación no ionizante (ondas de radio, infrarrojos, microondas, luz visible y algo de UV) no es peligrosa a intensidades bajas, pero la radiación ionizante es peligrosa a cualquier intensidad.
@JMac Cualquier cosa que cause daño a su cuerpo aumenta el riesgo de cáncer, punto. Una ampolla aumentará el riesgo de cáncer. Un corte que deja cicatrices aumenta el riesgo de cáncer. Estar estresado, lo que fatiga las células y hace que algunas fallen, aumenta el riesgo de cáncer. La razón es que el cáncer no es una enfermedad, sino el resultado de cuando su cuerpo no se repara perfectamente, lo que a su vez daña el ADN y sus células accidentalmente vuelven a un estado más primitivo. Cada vez que el ADN se daña, puede convertirse en cáncer; por eso a veces parece que "todo da cáncer" porque todo lo que te hace daño aumenta el riesgo.
@liljoshu Creo que es un poco exagerado tratar de equiparar los dos. ¿Qué pasa si también tenemos en cuenta el hecho de que el cuerpo requiere luz y, por lo tanto, sin ella el cuerpo estaría estresado y esto podría causar cáncer? Tratar de comparar algo de tan bajo riesgo de cáncer como una ampolla con algo con una correlación obvia como la radiación ionizante parece intelectualmente deshonesto. Además, señalaría que, por ejemplo, el Instituto Nacional del Cáncer llega a decir que no se sabe que la luz visible cause cáncer, y solo consideran la inflamación crónica como un riesgo.
@JMac Tienes razón en que tampoco recibir suficiente luz causa cáncer. Además, el Instituto Nacional del Cáncer en sus informes para avisos públicos lo simplifica ya que para la mayoría de las aplicaciones prácticas, la luz visible no es lo suficientemente intensa como para causar daño.
@Necoras Pero es lo mismo con las radiografías. Así como hoy nos bañamos en radiación de microondas a través de Wifi, mis padres me bañaron en rayos X de baja intensidad cuando era pequeño... a través de la televisión. Antes de la llegada de las pantallas planas, los humanos modernos se bañaban voluntariamente a diario en rayos X de baja intensidad generados a través de pantallas CRT. Todavía estoy escribiendo este mensaje y no tengo cáncer.

La dosis (o, en este caso, la intensidad) hace el veneno. Está constantemente expuesto a microondas, ya que eso es lo que usa el 99% de los dispositivos de comunicación inalámbrica, y también está constantemente expuesto a la luz visible a menos que duerma en un tanque de aislamiento. Ambos pueden ser peligrosos si aumentas la intensidad lo suficiente.

De hecho, usted está constantemente expuesto a las microondas del sol y, de hecho, al CMB. Solo en niveles muy bajos.
Permítanme poner algunos números detrás de eso. Un horno de microondas estándar pone 650 W de energía electromagnética en cualquier cosa que pongas dentro (muchos hornos en realidad hacen más en estos días). Un enrutador wifi está limitado a 4 vatios EIRP de radiación de RF, que disminuye con la distancia en la conocida ley del cuadrado inverso. Un faro de bicicleta moderno, que funciona con una dínamo de 3 vatios, utiliza LED con una eficiencia térmica de alrededor del 50 %, por lo que emite alrededor de 1,5 vatios de energía de luz visible, y eso es bastante brillante. Ahora imagina mirar 650W de luz visible...
De hecho, dormir constantemente en un tanque de aislamiento y nunca ver ninguna luz también es peligroso, pero por razones completamente diferentes.
@Chromatix: parece que estás mezclando energía, potencia e irradiancia (potencia/área). Puede que tengas razón, pero lo estás haciendo con las unidades incorrectas.
@EricDuminil No veo dónde estoy usando energía en mi comentario, en lugar de poder. La irradiación probablemente sea la medida más relevante para esta pregunta, pero es más difícil de describir en términos sencillos. El uso de energía bruta como un proxy transmite el punto dentro de un orden de magnitud.
@Chromatix: 1,5 vatios de energía de luz visible .
@EricDuminil Estoy describiendo claramente un proceso continuo de emisión de energía y uso de unidades de potencia.
@Chromatix: sigue siendo claramente la descripción incorrecta para la unidad dada. ¯\_(ツ)_/¯
@Chromatix Es absolutamente necesario poner irradiancia. "Imagine mirar 650 W de luz visible", que en realidad está cerca de la irradiación de luz visible del sol, ~ 650 W/m^2. Claramente puedo hacer que el agua hierva en el microondas, pero no lo hace simplemente poniéndola afuera.

La luz visible es peligrosa si tiene la misma potencia de salida que un microondas en un espacio confinado

Hay varios factores a considerar aquí.

Una es que, por fotón, la luz visible tiene más energía que la radiación de microondas. Pero esto es engañoso: un horno de microondas pone alrededor de 1 kW de potencia en un espacio reducido. Eso es mucho poder. No suele ver tanta potencia de la luz visible o casi visible en un volumen pequeño: si lo hiciera, estaría igual de preocupado por cocinar usted mismo. En otras palabras, si pones una fuente de luz visible de 1 kW en una caja pequeña, cocinaría las cosas en la caja.

Las microondas también pueden absorberse de diferentes maneras a la luz visible. Las microondas penetran la carne mucho más profundamente que la luz y, por lo tanto, pueden tener un efecto más inmediato sobre las temperaturas en toda la carne. Por otro lado, la misma intensidad de luz visible generará en última instancia la misma cantidad de calor (se disipa la misma cantidad de energía) pero en una capa mucho más delgada en la superficie de la carne. ¿Es eso menos peligroso? Solo si prefiere ser asado en lugar de frito.

Y la luz visible a menudo es peligrosa para varias partes del cuerpo cuando se concentra lo suficiente. Los punteros láser de mano normalmente funcionan a <1 mW de potencia de salida, pero dejarán agujeros en la retina si los mira fijamente.

La luz visible es peligrosa. Pero para una comparación justa con las microondas, debe observar la cantidad total de energía involucrada. Los hornos de microondas descargan mucha energía en su contenido y hay pocas razones para pensar que hacer lo mismo con luz visible sería mucho menos dañino.

Hmm... freír suena más recuperable que asar...
Una fuente de luz visible de 1kW en una caja pequeña es una tostadora, ¿verdad? (bueno: principalmente infrarrojos, pero algo de luz visible)
@smci Sí, pero ten en cuenta que las tostadoras tradicionales no son cajas cerradas y gran parte del calor se escapa de la caja.
Un láser de 1 mW no es suficiente para dañar su retina.
@forest Estoy feliz de patrocinar cualquier experimento que le gustaría hacer, como ofrecerse como voluntario para mirar uno para demostrar que no es inofensivo.
@matt_black Si realmente me pagara, definitivamente buscaría un láser rojo de 1 mW, suponiendo que en realidad fuera de 1 mW (muchos láseres que afirman ser <5 mW son en realidad un poco más altos, lo suficientemente espeluznante).
@forest Fair point: mis historias anecdóticas pueden basarse en los láseres de <1 mW reclamados que se olvidan de filtrar su componente IR (muchos son impulsados ​​por láseres IR mucho más potentes que duplican la frecuencia en lo visible con cristales ópticos no lineales).

Suponiendo que la intensidad sea la misma, las microondas son más peligrosas que la luz visible porque penetran en la piel a mayor profundidad (1-2 cm; hay más información en Wikipedia ).

Los humanos tienen más adaptación a la luz visible que a la radiación de microondas, porque estuvieron expuestos a la luz durante millones de años. Esto se expresa de dos maneras:

  • Las proteínas de la epidermis (capa externa de la piel) son más resistentes al calor que las de las capas más profundas de la piel.
  • Hay más terminaciones nerviosas en las capas externas de la piel, por lo que el calentamiento peligroso por la luz visible causa más dolor, instándolo a escapar de la situación peligrosa.

Ah, y la diferencia más evidente: la luz visible es visible . Los niveles peligrosos de luz visible (por ejemplo, en una cocina solar ), a nuestros ojos, parecen cegadores y obviamente peligrosos. Los niveles peligrosos de radiación de microondas son invisibles.

En general, todo lo que penetra más es menos peligroso; ya que significa que es menos ionizante. Por ejemplo, la radiación gamma; cuando se ioniza, hace mucho daño... sin embargo, es una energía tan alta que la mayoría de ellos pueden atravesar el cuerpo sin impactarlo en absoluto. Mientras que algo como una partícula alfa (seguro, no es EM, pero se aplica el concepto) se vuelve MUY peligroso porque no penetra en absoluto. Obviamente, reflejar y atravesar es lo mismo en que la energía no es absorbida por los órganos; lo que significa que no se produce ionización.
Wikipedia no parece respaldar su afirmación. Por ejemplo, la intensidad de microondas que causa cataratas en conejos es de 150 mW/cm2 durante 100 minutos. Eso es aproximadamente igual a la intensidad de la luz solar natural. Creo que mirar fijamente al Sol te dejará ciego mucho más rápido.
@UKMonkey Re "alfa es más peligroso que gamma porque penetra menos": simplemente no es cierto: "la exposición a la mayoría de las partículas alfa que se originan fuera del cuerpo no es un peligro grave". O tal vez un británico confiaría en la BBC . Lo mismo se aplica a la luz: la piel la absorbe/refleja mucho y protege el tejido subyacente; mientras que las microondas pueden penetrarlo y llegar a las células vivas.
@ PeterA.Schneider Claro: énfasis en el exterior del cuerpo. Dentro del cuerpo es una historia muy diferente. Eso es porque nuestra piel se ha adaptado muy bien para protegernos. El punto es que no puede simplemente decir "es más penetrante -> es más peligroso" La radiación EM no es un arma; si lo atraviesa, es inofensivo. Ahora hay un punto ideal donde toda la radiación se absorbe en el cuerpo y penetra a cierta distancia, que es como funciona el tratamiento del cáncer; sin embargo, intentar sugerir que la maestría en física está relacionada con los medios es insultante, y le agradecería que se abstuviera.
@UKMonkey No quise insultar, y no sabía que tenía una maestría en Física.-- "Fuera del cuerpo": Bueno, ese es el contexto de la pregunta: Obviamente, la radiación (luz o microondas) es destinado a originarse fuera del cuerpo, y la razón principal por la que la luz hace menos daño es que no penetra mucho en la piel.
@PeterA.Schneider no hizo daño :) y tal vez mi ejemplo fue pobre ... usando alfa.
Puedo dar fe del efecto de calentamiento de la luz visible sobre la piel. Un foco de seguimiento teatral de 2kW con un revestimiento reductor de IR (probablemente 100-200W en 15-20 cm de diámetro) tiene un haz lo suficientemente potente como para que no deje su mano en él por mucho tiempo o elija volver a colocarlo. la luz, incluso un par de cientos de mW de láser de 532 nm (haz paralelo) sin duda pica lo suficiente como para disuadir a las pruebas a largo plazo
@UKMonkey, si busca en Google la frase "curva de porcentaje de dosis en profundidad", que es un concepto importante en oncología radioterápica, puede llevarlo a reconsiderar su afirmación de que "la mayoría de los [fotones gamma] pueden atravesar el cuerpo sin afectarlo en todo."
@UKMonkey: su razonamiento es correcto para escenarios en los que la ionización causa el daño del que debe preocuparse. Si metes la mano en microondas intensos, es el calor, no la ionización, lo que hace el daño.
@DmitryGrigoryev Ese no es realmente el punto. Si miras al Sol, tu ojo se adaptará a la luz solar incidente: las pupilas se contraen, empiezas a entrecerrar los ojos, etc. Esto reduce significativamente la intensidad de la luz que realmente llega a tu retina (y cristalino, en el caso de las cataratas). Las microondas no provocan tal respuesta, por lo que pueden causar más daño que la luz visible a un ojo sano. Esta es también una de las razones por las que incluso un láser muy débil todavía causa ceguera: la luz se enfoca en un área pequeña y no hay respuesta del ojo para contrarrestar la intensidad.
@DmitryGrigoryev Por cierto, esta es también la razón por la que generalmente puede mirar directamente al Sol con poco peligro para la vista (sin embargo, no intente esto en casa). El verdadero peligro surge cuando el sol es el único punto brillante en tu visión y te enfocas en él, como cuando miras un eclipse solar sin protección para los ojos.
La profundidad de penetración solo tiene un efecto sobre lo que está dañado, no tanto sobre la cantidad de daño. No, la principal diferencia entre la luz visible y las microondas (como en el horno de microondas) es la potencia. 900 vatios de luz visible son probablemente igual de peligrosos. Por supuesto, la luz visible asará tu piel antes de que el calor penetre más profundamente por conducción. Pero debido a que su daño se limita a la piel, una exposición mucho más corta a la luz visible de 900 W causará un daño duradero que las microondas de 900 W.
@Luaan Entonces, la luz natural es peligrosa a pesar de las adaptaciones que tenemos para protegernos contra ella, lo que parece reforzar mi punto. Y ni siquiera estoy hablando de los ojos específicamente, ese es solo un ejemplo. Una mayor profundidad de penetración significa menos intensidad por unidad de volumen, lo que generalmente significa menos daño, no más.
@DmitryGrigoryev No, la luz natural solo es peligrosa cuando no hay adaptación. No hay presión evolutiva para adaptar la vista a los eclipses (son raros y el daño es significativo, pero no lo suficientemente grande como para afectar su reproducción o capacidad de supervivencia). Es exactamente lo mismo con las microondas. Y también digo que las microondas son generalmente menos peligrosas que la luz visible de la misma potencia (suponiendo una absorción similar). Lo único que he estado explicando es uno de los pocos casos en los que las microondas pueden hacer más daño que la luz visible. No es sorprendente que sea el ojo.
@Luaan Solo para aclararme, estoy argumentando en contra de la afirmación de que "las microondas son más peligrosas que la luz visible porque penetran la piel a mayor profundidad", supuestamente respaldada por Wikipedia. Y no estoy del todo convencido de que las adaptaciones de los ojos permitan que los conejos miren directamente al Sol durante 100 minutos, por lo que no estoy seguro de que el argumento se aplique incluso al ojo.
@DmitryGrigoryev Bueno, una de las adaptaciones que tenemos a la luz natural es que cierras los ojos o los alejas del sol. Si los forzara a mantener los ojos completamente abiertos mirando directamente al Sol, eso probablemente causaría bastante daño durante 100 minutos. Entonces, si fuerza a los dos a ser iguales, sí, la luz visible lo cegará igual de rápido (y probablemente más rápido, a menos que la absorción por los líquidos en su ojo sea importante; observe cómo hablan de cataratas, no de daño a la retina; las microondas causarán más cataratas, la luz visible más daño a la retina).

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

Este último bit es muy complejo. El espectro visible, hasta cerca del infrarrojo, no penetra en la capa superior de la piel ni en la mayoría de la ropa, por lo que, en su mayor parte, su interacción se limita al calentamiento. Los infrarrojos fuertes ciertamente pueden causar quemaduras. La luz visible fuerte ciertamente puede causar daño a los ojos. Pero las fuentes de luz visible de muy alta intensidad son raras en la vida diaria y, en particular, podemos verlas y evitarlas.

Más abajo en el espectro de energía (longitud de onda más larga) se obtienen las "ondas milimétricas" de los escáneres de los aeropuertos, que pueden penetrar la ropa pero no la piel, y luego se encuentran 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 frecuencias de radio pueden atravesar por completo el cuerpo humano, y pueden causar quemaduras muy, muy graves en los tejidos. Ciertas frecuencias también pueden interferir con el ritmo cardíaco, lo que puede ser tan fatal como parece.

El equipo wifi de su hogar produce microondas en prácticamente las mismas frecuencias que su horno de microondas, pero con una potencia de milivatios y se dispersa en todas las direcciones. El horno descarga cientos de vatios en un pequeño espacio cerrado. Esa es la diferencia.

Y vivimos en un mar de ondas de radio desde microondas (teléfono celular, wifi) pasando por uhf y vhf (radios bidireccionales, TV abierta y FM) y más bajas (radio abierta). La clave es el poder. Si agarras la antena del radioaficionado de 500 W de tu tío cuando teclea el micrófono, o subes a la torre de una estación de televisión de varios kilovatios, te lastimarás, quizás muy gravemente. Pero en sus actividades normales, probablemente esté absorbiendo menos de un milivatio de energía de radio. Y el único efecto es la calefacción, por lo que es un poco diferente a estar en una habitación ligeramente más cálida.

Ahora, moviéndose hacia arriba en energía desde el espectro visible, se obtienen rayos ultravioleta, rayos X y luego un amplio espectro de energía gamma creciente. No solo pueden penetrar en la carne, sino que tienen un truco sucio muy específico: tienen suficiente energía fotónica para ionizar moléculas, y cuando eso le sucede a nuestro ADN y proteínas, comenzamos a tener días muy malos. Esta es una capacidad muy específica que comienza en un cierto umbral de energía.

Las microondas, como ha comentado, están en la dirección opuesta a los rayos UV, los rayos X y los rayos gamma: energía fotónica más baja, longitud de onda más larga. No pueden duplicar el peligro de ionización de las energías superiores, sin importar cuán intensas sean sus fuentes.

Ciertas frecuencias también pueden interferir con el ritmo cardíaco , ¿puede dar más detalles? Conozco el caso de los marcapasos, pero ¿cómo funcionaría esto en una situación completamente natural? Si no es resonancia de lo que estás hablando, entonces ¿qué es?
No es como si tomas una radio capaz y caminas entre personas con problemas cardiacos, morirán, ¿o no?

Otras respuestas ya señalan la cuestión de la intensidad . Si tiene un microondas de 1kW que cocina su pollo y, por lo tanto, considera que los microondas son peligrosos, también puede cocinar pollo con una bombilla de luz visible de 1kW. La diferencia es principalmente qué tan bien y qué tan profunda es la absorción, pero la cantidad de energía es la misma si la potencia absorbida es la misma.

Lo que hace la diferencia:

  • Coeficiente de absorción; qué tan bien se absorbe la luz. Por lo tanto, un pollo negro se cocinará bien con luz visible fuerte, pero un pollo blanco requerirá mayor potencia, porque refleja más. Las microondas funcionan bien porque penetran más profundamente antes de ser absorbidas (debido a la longitud de onda más larga), 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 para moléculas/átomos en el objetivo, la mayor parte de la energía es absorbida selectivamente solo por esas moléculas. Entonces, si sintonizaste tu luz específicamente a una transición que rompe algunos enlaces específicos, o calienta solo tejidos específicos. Esto puede causar más daño porque puede cambiar la química, pero afortunadamente, romper enlaces requiere frecuencias bastante altas; vea el siguiente caso a continuación. Con MW e IR, aún terminará simplemente calentando la muestra si encuentra una resonancia (las resonancias en MW, IR y visible son en su mayoría transiciones vibratorias y rotacionales, sin cambio de enlace, a excepción de las sustancias de color rojo que reaccionan a la luz visible, que se nota cuando los tintes rojos se decoloran rápidamente con luz intensa).
  • ionización; Si la energía de un ÚNICO fotón es suficiente para arrancar un electrón de una molécula/átomo, entonces es peligroso porque está afectando activamente la química (tenga en cuenta que este es un resultado similar al caso resonante anterior, pero en lugar de tener una frecuencia precisa , tiene demasiada energía , con resultados similares). Esto es lo que se llama radiación ionizante (rayos gamma/X, hasta el rango UV).

Tenga en cuenta que la resonancia solo significa una buena absorción, nada místico. El agua es en su mayoría transparente para la luz visible porque no hay vibraciones significativas de la molécula de agua en este rango; la mayoría están en IR y microondas, y hay otro rango de absorción en UV.

Regla general: las microondas, los infrarrojos y la luz visible simplemente te calientan. Es el calor suficiente para elevar la temperatura a la zona de peligro, es peligroso, de lo contrario es inofensivo. Solo importa la intensidad (vatios por metro cuadrado), no la frecuencia. Las radiaciones ionizantes (UV/rayos X/gamma) son peligrosas debido al daño químico, incluso a baja intensidad.

Los microondas NO son radiación ionizante, por lo que las señales inalámbricas y móviles no hacen absolutamente nada: la energía es demasiado baja; de lo contrario, deberá cargar su teléfono cada 5 minutos.

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

No es una cuestión de energía fotónica, sino de energía total. Un microondas típico emite del orden de 1 kilovatio de radiación electromagnética que es absorbida casi por completo por la comida que contiene.

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

Para una comparación justa, ¿qué crees que sucedería si se usara una lupa con un área de un metro cuadrado, en un día muy soleado, para enfocar la luz sobre algo del tamaño de lo que pondrías en un horno de microondas?

Hay algunas diferencias más sutiles. Por ejemplo, los poderes peligrosos de la luz visible son tan brillantes que seguramente cerrará los ojos. Además, la luz visible penetra menos profundamente, por lo que es probable que sienta el calor y se aleje antes de que cause algo más que un daño superficial en la piel, como una quemadura solar. Por otro lado, la radiación de microondas es invisible y penetra más profundamente, por lo que puede sufrir lesiones irreversibles incluso antes de darse cuenta del peligro. La córnea es especialmente propensa a las lesiones por microondas ya que no hay un reflejo protector para protegerla, tiene poca masa térmica y, por lo tanto, se calienta rápidamente y hay poco flujo de sangre para enfriarla.

Por supuesto, los hornos solares son una cosa y, de hecho, para conseguir un horno decente, un metro cuadrado de espejos que concentran la luz del sol en el centro (con el alimento) es más que suficiente.

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

El oxígeno es la sustancia de la que más necesita un suministro constante. Morirás después de unos minutos sin oxígeno.

Pero la toxicidad del oxígeno es real. Demasiado oxígeno puede dañarlo o matarlo. De hecho, durante miles de millones de años todos los organismos de la Tierra no usaron oxígeno. Cuando la concentración de oxígeno aumentó en la atmósfera, la mayoría de las formas de vida en la Tierra se extinguieron. Solo aquellos que se adaptaron lo suficientemente rápido para tolerar e incluso depender del oxígeno podrían sobrevivir en la atmósfera más rica en oxígeno.

Lo mismo ocurre con cualquier otra sustancia necesaria o factor ambiental. Y lo mismo ocurre con cualquier otra sustancia peligrosa o factor ambiental. En dosis suficientemente altas, incluso las cosas más necesarias son mortales. En dosis lo suficientemente bajas, incluso las cosas más mortales pueden ser inofensivas y tal vez incluso útiles.

Dado que la luz visible y todas las demás frecuencias de radiación electromagnética son factores ambientales, lo anterior también es válido para ellos. Demasiadas frecuencias de radiación electromagnética, incluso las más beneficiosas, pueden ser dañinas o mortales, y una exposición lo suficientemente pequeña incluso a las frecuencias más letales de radiación electromagnética, como los rayos X o los rayos gamma, puede ser inofensiva o incluso beneficiosa.

Recuerdo una historia de Arthur C. Clarke en la que un personaje criticaba la forma en que los rayos de la muerte en la ciencia ficción eran visibles para el ojo humano, diciendo que si la luz visible era 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 que era mil veces, o un millón de veces, o un billón de veces más fuerte podría morir, cocinarse o incluso vaporizarse instantáneamente.

También recuerdo otras dos historias de Arthur C. Clarke, quizás incluso en la misma colección, donde los humanos encontraron formas plausibles de crear rayos de la muerte a partir de la luz visible usando la tecnología primitiva de los años 50 y 60.

Algunas formas de radioterapia para el cáncer involucran el uso de haces de rayos X, rayos gamma o partículas cargadas para ayudar a destruir las células cancerosas. Por lo tanto, las personas que se someten a radioterapia a menudo se benefician al ser golpeadas por rayos mortales diseñados para matar tejidos vivos, porque los rayos mortales están dirigidos a tejidos vivos que eventualmente matarían a sus cuerpos anfitriones.

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 hacen tomografías por emisión de positrones (PET) para un diagnóstico médico. PET significa tomografía por emisión de positrones. Un positrón es un antielectrón y, por lo tanto, una antipartícula. Por lo tanto, las personas que se sometieron a tomografías por emisión de positrones han sobrevivido y tal vez se han beneficiado de tener cantidades diminutas de antipartículas en sus cuerpos.

Entonces, incluso con algo tan supremamente mortal como la antimateria, la dosis produce la toxina.

Un horno de microondas le hace a la comida algo muy similar a lo que le hacen a la comida las fogatas y las estufas, y requiere aproximadamente la misma cantidad de energía por comida. La cantidad de energía recibida por segundo de microondas es muchas veces la cantidad de energía por segundo en luz natural o artificial para 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 probablemente no sea mucho mejor para alguien que estar en un horno de microondas.

No hay nada inherentemente más o menos peligroso en las microondas. Sí, el tipo de daño a través de microondas, luz visible y rayos X son diferentes, pero independientemente del clima, el daño causado por la luz tiene el mismo factor para todo el espectro de la luz: la intensidad.

Recuerde, los humanos modernos que usan computadoras constantemente se ofrecen como voluntarios para bañarse en microondas. Wifi usa exactamente la misma frecuencia que los hornos de microondas. La diferencia entre wifi y hornos de microondas es el vataje, la cantidad de energía utilizada para generar la luz, la intensidad.

Puede cocinar con luz visible si le inyecta suficiente energía, o si la concentra de alguna manera. Así funcionan los hornos de sol y así se puede quemar papel con lupa. También puede cocinar con rayos X si es lo suficientemente intenso.

Nota al margen: la mayoría de las personas no se dan cuenta de esto, pero la luz infrarroja de alta intensidad puede cegarlo con tanta seguridad como mirar al sol. El hecho de que sea invisible para tus ojos no significa que los fotones no lleguen a tu retina. Los focos infrarrojos de alta intensidad se venden como parte de los sistemas de seguridad para cámaras sensibles al infrarrojo (visión nocturna).

"Alta intensidad" es relativo, por supuesto; la mayoría de los focos utilizados para las "cámaras de visión nocturna" siguen siendo de unos pocos vatios, que es bastante pequeño en comparación con la luz solar. Existe un peligro principalmente porque no te das cuenta de que estás demasiado cerca de la luz (y no hay respuesta ocular a la cantidad cada vez mayor de luz que incide en tus ojos), y si está oscuro, tus pupilas se dilatan al máximo. No ve microondas, pero por encima de los 20 W, el calor es bastante notable, y una luz de 200 W es inequívocamente cálida (aunque generalmente se usan para calentar, no para iluminar la cámara IR).

Párate frente a un foco de 2KW, como el que se usa en las producciones teatrales. Empezarás a sentirlo en tu piel (o simplemente te dejarás ciego). Como se explicó en otra parte, las microondas son más profundas y un horno de microondas sigue entregando un KW de energía a su cuerpo.

Esta respuesta no es científica pero es muy acertada :) Podría mejorarse diciendo "una fuente de luz con una salida óptica de 750 W", que de hecho sería equivalente a un horno de microondas doméstico ...
tienes razón, debería haber prefijado "No científico (y tal vez incluso voltear)"

El truco con las microondas es que utilizan frecuencias de resonancia del agua. Algunos microondas se pueden sintonizar para carne, verduras o pescado, ya que la frecuencia de resonancia puede cambiar ligeramente en la composición. La luz visible no resuena con nada en nuestro cuerpo.

Nuestra piel generalmente fotosensible reacciona principalmente a los rayos UV, incluso en un espectro aún no ionizante. (¡La longitud de onda también determina qué tan profundo puede entrar la luz en la piel!)

Con suficiente energía, la luz visible podría ser peligrosa, pero la energía necesaria es mucho mayor sin ningún efecto de resonancia. (piensa en un columpio para niños)

¡Bienvenido a Física SE! Espero que lo disfrutes aquí. Gran primera respuesta.
Los microondas no usan resonancia; es un error común. Consulte la explicación, por ejemplo, aquí o en cualquier lugar de Internet.
¿En qué se diferencia el agua de pescado del agua de carne o de vegetales? Sin mencionar que puedes calentar la mantequilla muy bien en un microondas.
@ user27542 Dato interesante, no lo sabía. ¿Por qué la luz visible no produce ningún calentamiento dieléctrico? Tal vez no sea resonancia en el sentido estricto, pero al menos debes estar en el estadio de béisbol de frecuencia.
@DmitryGrigoryev: la mantequilla tiene mucha agua. Cuando pones mantequilla en una sartén caliente, las burbujas son el agua hirviendo.
Además del agua, las grasas también absorben las microondas.
@user27542 no usan la frecuencia de resonancia de la comida, pero no es cierto que no usen resonancia: "la cámara del horno [..] es, en realidad, una cavidad resonante multimodo donde la energía se refleja desde las paredes para crear patrones de ondas estacionarias". ieeexplore.ieee.org/document/4181134
Creo que resonancia es la palabra incorrecta aquí. Creo que la redacción más correcta es que la mayoría de los hornos de microondas emiten a una frecuencia que corresponde a un pico en el espectro de absorción del agua. Esta respuesta tiene razón al señalar que la absorción es otro factor clave además de la energía por fotón y la intensidad de la luz.
@Cogitator, supongo que podría llamarlo "pico", pero es un pico muy, muy, muy amplio, que se extiende desde ondas de radio de un solo hercio hasta el infrarrojo medio.
@DmitryGrigoryev En realidad, calentar mantequilla es complicado en un microondas: las grasas se calientan mucho más rápido que el agua (absorben las microondas más fácilmente que el agua y tienen una capacidad de calor mucho menor), lo que puede causar que la mantequilla se queme fácilmente (chocolate es aún peor). Se calentará fácilmente, pero también se quemará (a menos que use poca potencia, para darle tiempo al calor de disiparse en el agua circundante). Es similar a calentar leche en una olla: si lo hace lo suficientemente lento, el agua limita la temperatura a niveles seguros; de lo contrario, el calor puede quemar la leche.
@PeteKirkham La cavidad es resonante. El punto es que los fotones reflejados desde el otro lado del horno de microondas no se perderán (están en fase con los fotones provenientes del magnetrón). Esto no tiene nada que ver con el agua, solo con el uso eficiente de la energía. De hecho, si usa dos magnetrones en un horno de microondas, perfectamente desfasados, casi todo el efecto de calentamiento de los alimentos se pierde (obtiene algo , ya que el alimento interrumpe la "perfección" de la cavidad, pero es solo una fracción del consumo de energía de los magnetrones). También sobrecalentarás y destruirás los magnetrones rápidamente :)

Cuando decimos que las microondas son menos energéticas, estamos hablando de la energía en un solo fotón. El número de fotones también es importante.

Un solo fotón de microondas es completamente inofensivo. Su único efecto es el calor, y se necesita una gran cantidad de calor para dañarnos. Pero suficiente calor, en cualquier forma, matará.

La luz visible tiene suficiente energía para que los fotones individuales puedan causar reacciones químicas, pero solo en compuestos sensibles. Eso es lo que sucede en nuestros ojos. Los químicos en nuestros ojos están cuidadosamente construidos para ser más sensibles a la luz y eso es lo que hace que la luz sea visible .

La luz ultravioleta es peor. Aquí los fotones transportan suficiente energía para provocar reacciones químicas no deseadas en la mayoría de los compuestos orgánicos. Resultados de quemaduras solares y cáncer de piel.

Los fotones de rayos gamma de la radiactividad son aún peores, pero afortunadamente son raros.