Usos y efectos de las ondas y las radiaciones en los seres vivos

Q: ¿Cuál es la frecuencia de una radiación ultravioleta de 250 nm?

Se usa f = c / λ con λ = 250 nm = 2,50 × 10−7 m. Entonces f = (3,00 × 108) / (2,50 × 10−7) = 1,20 × 1015 Hz. Es una frecuencia mayor que la de la luz visible, por eso no la vemos, y mayor frecuencia significa más energía en cada paquete de radiación, lo que explica su capacidad de dañar la piel y los ojos.

Esta lección es parte de Temario de Física de Undécimo año Lección 14 de 17

Por Andrea del Carmen actualizado el 26 de octubre de 2026 12 min de lectura

Las ondas nos sirven a diario: la luz nos deja ver, el sonido nos comunica, las ondas de radio llevan las llamadas y los rayos X muestran un hueso sin abrir la piel. Pero la misma energía que las hace útiles puede causar daño si la exposición es excesiva o se usa mal. La clave está en tres preguntas: qué tipo de onda es, cuánta energía lleva y durante cuánto tiempo nos exponemos.

En esta lección vas a ver cómo funcionan las radiografías, por qué el ruido daña el oído, cómo protegen los filtros solares y los lentes, y qué dicen la Organización Mundial de la Salud (OMS) y su agencia para el cáncer sobre los teléfonos celulares, sin exagerar los riesgos y sin quitarles importancia.

Definición

Una radiación es energía que se propaga en forma de ondas electromagnéticas o de partículas. Se llama radiación ionizante a la que tiene energía suficiente para arrancar electrones de los átomos, como los rayos X y los rayos gamma; según la OMS, las de menor energía, como las ondas de radio, las microondas, el infrarrojo, la luz visible y la ultravioleta, son no ionizantes. Las ondas mecánicas, como el sonido, no son radiación electromagnética, pero también transportan energía y también tienen efectos en el cuerpo.

Más frecuencia, más energía#

Según la NASA, a lo largo del espectro electromagnético la energía aumenta a medida que la longitud de onda se acorta, es decir, a medida que la frecuencia sube. Por eso una onda de radio y un rayo X, que son el mismo tipo de onda, tienen efectos tan distintos: el rayo X tiene una frecuencia miles de millones de veces mayor y lleva mucha más energía en cada «paquete» de luz.

Onda	Usos en la vida diaria o en la salud	¿Es radiación ionizante?
Ondas de radio y microondas	Radio, televisión, celulares, wifi	No
Infrarrojo	Controles remotos, cámaras térmicas y de visión nocturna	No
Luz visible	Visión, fotosíntesis, fibra óptica	No
Ultravioleta	Producción de vitamina D	No, según la OMS, aunque tiene más energía que la luz visible
Rayos X	Radiografías y tomografías	Sí
Sonido y ultrasonido	Comunicación, música, ecografías	No: son ondas mecánicas, no radiación electromagnética

La ecografía usa ultrasonido, una onda mecánica de frecuencia demasiado alta para que la oigamos, que rebota en los órganos y forma una imagen; no es radiación ionizante.

Las radiografías: cómo se ven los huesos y qué riesgos tienen#

En una radiografía, un aparato envía rayos X a través del cuerpo hacia un detector. Los tejidos blandos (piel, músculos, grasa) dejan pasar la mayor parte de los rayos, mientras que los huesos, más densos y ricos en calcio, absorben muchos más. Donde los rayos llegan al detector la imagen se oscurece; donde los huesos los detuvieron queda clara. Por eso los huesos se ven blancos.

Ejemplo. Un rayo X tiene una longitud de onda de 0,1 nm (1 × 10⁻¹⁰ m). ¿Cuál es su frecuencia?

Solución. f = c / λ = (3,00 × 10⁸) / (1 × 10⁻¹⁰) = 3 × 10¹⁸ Hz. Una emisora de FM de 100 MHz tiene una frecuencia de 1 × 10⁸ Hz: el rayo X tiene una frecuencia 3 × 10¹⁰ veces mayor.

Según la OMS, las dosis bajas de radiación ionizante pueden aumentar el riesgo de efectos a largo plazo, como el cáncer, con una probabilidad proporcional a la dosis, y ese riesgo es mayor en niños y adolescentes, que son más sensibles. Además, el uso médico aporta el 98 % de la dosis que recibe la población de todas las fuentes creadas por el ser humano.

Al mismo tiempo, la OMS afirma que los beneficios de las imágenes médicas superan con mucho los riesgos de la radiación cuando los procedimientos se indican de forma apropiada y se realizan correctamente. Por eso los dos pilares de la protección en salud son la justificación (hacer el estudio solo si aporta un beneficio) y la optimización (usar la dosis adecuada; en los niños, ajustar el equipo a su menor tamaño). Lo que se debe evitar son los estudios innecesarios: según la OMS, una fracción importante de los que se hacen no está justificada y no aporta un beneficio neto.

El ruido: una onda mecánica que daña el oído#

El sonido es una onda mecánica que hace vibrar el tímpano. El nivel de intensidad de un sonido se mide en decibelios (dB), una escala en la que cada aumento de 10 dB significa una intensidad 10 veces mayor. La OMS advierte que más de 1000 millones de adultos jóvenes corren el riesgo de sufrir una pérdida de audición permanente y evitable.

Fórmula

I₂ / I₁ = 10^{(β₂ − β₁) / 10}

β: nivel sonoro en dB; I: intensidad del sonido. Una diferencia de 10 dB multiplica la intensidad por 10; una de 20 dB, por 100.

Nivel	Ejemplo según la OMS	Tiempo de escucha seguro por semana
60 dB	Conversación normal	Sin límite
80 dB	Timbre de una puerta	40 horas
85 dB	Tránsito intenso, dentro de un carro	12 h 30 min
90 dB	Conversación a gritos	4 horas
95 dB	Motocicleta	1 h 15 min
100 dB	Secadora de pelo	20 minutos
120 dB	Estar cerca de una sirena	12 segundos

Ejemplo. Compara un sonido de 90 dB con uno de 80 dB. ¿Cuántas veces más intenso es y cómo cambia el tiempo de escucha seguro según la tabla?

Solución. La diferencia es de 10 dB, así que la intensidad es 10^10/10 = 10 veces mayor. El tiempo seguro pasa de 40 horas a 4 horas por semana: diez veces menos. Tiene sentido: con una intensidad diez veces mayor, el oído recibe en 4 horas la misma energía que en 40 horas a 80 dB.

La OMS recomienda mantener el volumen de los audífonos como mucho al 60 % del máximo, usar tapones u orejeras en lugares ruidosos, alejarse de los parlantes, hacer pausas y consultar a un profesional si aparece un zumbido persistente o cuesta seguir las conversaciones.

La radiación ultravioleta y los filtros solares#

La radiación ultravioleta (UV) del Sol tiene una frecuencia mayor que la luz violeta, así que no la vemos; tampoco la sentimos. Según la OMS, el ozono de la atmósfera absorbe parte de ella. Tiene un efecto necesario: un poco de exposición permite fabricar vitamina D. Pero en exceso es dañina: los cánceres de piel están causados principalmente por la exposición a la radiación UV, las quemaduras de sol en la infancia aumentan el riesgo de cáncer de piel más adelante, y la OMS calcula que, de los 15 millones de personas ciegas por cataratas en el mundo, el 10 % de los casos puede deberse a la radiación UV.

Ejemplo. Compara la frecuencia de una radiación UV de 300 nm con la de una luz roja de 700 nm.

Solución. Con f = c / λ: para la UV, f = (3,00 × 10⁸) / (300 × 10⁻⁹) = 1,00 × 10¹⁵ Hz; para la luz roja, f = (3,00 × 10⁸) / (700 × 10⁻⁹) ≈ 4,29 × 10¹⁴ Hz. La UV tiene una frecuencia 700/300 ≈ 2,33 veces mayor, y por eso cada paquete de su energía es más capaz de dañar las células.

Un filtro solar contiene sustancias que absorben la radiación UV o la reflejan y la dispersan antes de que llegue a la piel. La OMS recomienda protegerse cuando el índice UV es de 3 o más, y propone estas medidas:

Limitar la exposición al sol del mediodía y buscar la sombra.
Usar ropa que cubra y un sombrero de ala ancha que proteja ojos, cara, orejas y cuello.
Usar anteojos de sol envolventes con protección del 99 % al 100 % contra los rayos UVA y UVB.
Aplicar un protector solar de amplio espectro en la piel que quede descubierta, sin usarlo para quedarse más tiempo al sol.
No usar camas solares, porque aumentan el riesgo de cáncer de piel.

Lentes oscuros, con filtro UV y polarizados#

Cada tipo de lente trabaja con una propiedad distinta de la luz:

Lente oscuro sin filtro: solo reduce la cantidad de luz visible. Que sea oscuro no significa que bloquee la radiación UV.
Lente con filtro UV: absorbe la radiación ultravioleta aunque sea claro. Es la propiedad que protege los ojos frente a la UV, y por eso la OMS recomienda lentes con protección del 99 % al 100 % contra UVA y UVB.
Lente polarizado: elimina reflejos. La luz del Sol vibra en todas las direcciones, pero al reflejarse en superficies como el agua, el asfalto mojado o el capó de un carro, la luz reflejada vibra sobre todo en dirección horizontal. El lente polarizado deja pasar solo las vibraciones verticales y bloquea gran parte de ese reflejo.

Puedes comprobarlo: mira el reflejo del sol en un parabrisas con un lente polarizado y gira el lente 90°. El reflejo, que se había debilitado, vuelve con fuerza. Con un lente oscuro común, girarlo no cambia nada.

Celulares y equipos electrónicos sensibles#

Un celular se comunica con las antenas mediante ondas de radio. Según la OMS, el principal efecto de la radiofrecuencia en el cuerpo es calentar los tejidos, y la investigación no muestra evidencia consistente de efectos adversos con exposiciones por debajo de las que producen ese calentamiento. En 2011, la IARC, la agencia de la OMS para el cáncer, clasificó los campos de radiofrecuencia como «posiblemente carcinógenos para los seres humanos» (grupo 2B). En usuarios de celulares halló evidencia «limitada» para dos tipos de tumor: una asociación que podría ser causal, pero sin poder descartar el azar, los sesgos u otros factores. Para la exposición a las antenas de radio, televisión y telefonía, juzgó la evidencia «inadecuada» para sacar conclusiones. Por eso «posiblemente carcinógeno» no quiere decir «causa cáncer». La IARC pidió más investigación sobre el uso intenso y prolongado y sugirió reducir la exposición con el manos libres o los mensajes de texto.

Ejemplo. Un celular transmite a 900 MHz. ¿Cuál es la longitud de onda de su señal?

Solución. λ = c / f = (3,00 × 10⁸) / (9,00 × 10⁸) ≈ 0,333 m, unos 33 cm.

Otro asunto es la interferencia: un circuito electrónico puede captar las ondas de un celular cercano como si fueran una señal falsa, como el zumbido que a veces se oye en un parlante. En equipos de los que depende una vida, como los de un hospital o un avión, un error así no se puede permitir; por eso puede haber reglas sobre el uso del celular, y lo correcto es seguir los rótulos y las indicaciones del personal.

Ponte a prueba#

¿Por qué en una radiografía los huesos se ven blancos y los músculos casi no se ven?#

Porque los rayos X atraviesan con facilidad los tejidos blandos, como los músculos y la piel, y llegan al detector, que se oscurece. Los huesos, más densos y con mucho calcio, absorben gran parte de los rayos X, así que detrás de ellos llega poca radiación y la imagen queda clara. La diferencia de absorción entre tejidos es lo que forma la imagen.

¿Cuántas veces más intenso es un sonido de 100 dB que uno de 80 dB?#

La diferencia es de 20 dB. Como cada 10 dB multiplican la intensidad por 10, la intensidad es 10^20/10 = 10² = 100 veces mayor. Según la tabla de la OMS, a 80 dB se puede escuchar sin riesgo hasta 40 horas por semana, pero a 100 dB solo 20 minutos: unas 120 veces menos tiempo.

¿Cuál es la frecuencia de una radiación ultravioleta de 250 nm?#

Se usa f = c / λ con λ = 250 nm = 2,50 × 10⁻⁷ m. Entonces f = (3,00 × 10⁸) / (2,50 × 10⁻⁷) = 1,20 × 10¹⁵ Hz. Es una frecuencia mayor que la de la luz visible, por eso no la vemos, y mayor frecuencia significa más energía en cada paquete de radiación, lo que explica su capacidad de dañar la piel y los ojos.

¿Por qué un lente polarizado elimina el reflejo del agua y un lente oscuro común no?#

La luz que se refleja en el agua vibra sobre todo en dirección horizontal. El lente polarizado solo deja pasar la luz que vibra en dirección vertical, así que bloquea gran parte del reflejo. El lente oscuro común reduce por igual toda la luz, sin importar su dirección de vibración, de modo que el reflejo sigue siendo el más brillante de la escena. Ninguno de los dos protege de la UV si no tiene filtro UV.

¿Qué dicen la OMS y la IARC sobre los celulares y la salud?#

La OMS indica que el principal efecto de la radiofrecuencia es calentar los tejidos y que la investigación no muestra evidencia consistente de efectos adversos por debajo de ese nivel. En 2011, la IARC clasificó los campos de radiofrecuencia como «posiblemente carcinógenos» (grupo 2B): en usuarios de celulares vio una asociación con dos tipos de tumor, pero no pudo descartar el azar ni los sesgos. Eso no significa que causen cáncer, sino que hay que seguir investigando. Mientras tanto, sugirió el manos libres o los mensajes de texto.