¿Cuál es la diferencia entre ondas y radiación?

Una onda es una oscilación que se propaga en una cantidad física, como el desplazamiento de una cuerda, la presión de un gas o el campo eléctrico. Las ondas satisfacen las ecuaciones de onda, que a menudo son de segundo orden tanto en tiempo como en espacio, aunque la ecuación de Schrödinger y la ecuación de Dirac son excepciones.

La radiación es el nombre del fenómeno en el que la energía emitida por una fuente se propaga hasta el infinito. La palabra también se refiere a las partículas u ondas que se llevan la energía. La intensidad de la radiación cae necesariamente como el cuadrado inverso de la distancia desde la fuente, de lo contrario no quedaría energía en el límite de la distancia infinita.

La radiación electromagnética es transportada por ondas electromagnéticas. En el caso de las ondas electromagnéticas y la radiación electromagnética, la distinción no es tan importante, pero cuando un libro de texto discute la radiación electromagnética, enfatiza el mecanismo por el cual se producen las ondas, en lugar de la propagación de las ondas existentes.

Los físicos a menudo usan las palabras “onda” y “radiación” como sinónimos, pero esto es solo porque toda la radiación resulta ser una onda. Si se presiona, diría que “onda” se refiere a una forma en que la energía puede propagarse a través de un campo y “radiación” se refiere a cualquier propagación desde un solo punto. La energía electromagnética se irradia esféricamente lejos de una fuente puntual (bombilla), y lo hace a través de las oscilaciones del campo electromagnético.

Todas las demás fuerzas también irradian a través de ondas, aunque las fuerzas nucleares fuertes y nucleares débiles solo pueden irradiar una corta diancia antes de la descomposición, y las ondas gravitacionales son muy débiles y nunca se han medido directamente. (La evidencia de ondas de gravedad se infiere de la pérdida de energía de los púlsares). Incluso la materia irradia como ondas: cuando los electrones se mueven de un lugar a otro, lo hacen a través de ondas en un medio subyacente diferente: un campo de electrones, en lugar de un campo electromagnético. (que es el campo de los fotones). Cuando hablamos de radiación nuclear, es tan a menudo la propagación de partículas de materia como electrones, núcleos de helio y neutrones como partículas de fuerza como fotones.

Como estamos hablando de algo que es esencialmente semántico, debo aclarar la respuesta de Jordan: las ondas no crean un campo. Las olas son una perturbación en un campo. Comenzamos asumiendo que hay un conjunto de números en cada punto en el espacio y el tiempo y llamamos a esto un “campo”. Las ondas son cambios en esos números que satisfacen una ecuación diferencial, una declaración como “el valor del campo en un punto disminuirá en proporción a la diferencia en los valores de campo de los puntos vecinos”. (Una ecuación diferencial relaciona valores con diferencias en valores, a menudo de segundo orden: diferencias en diferencias de valores). Todo lo que sabemos, todas las fuerzas y todo tipo de materia, es una oscilación ondulatoria de algún campo. Incluso la creación y descomposición de partículas es solo una transferencia de energía de un campo a otro (están acoplados como péndulos acoplados). Como todo funciona de esta manera, espero que pueda disculpar a los físicos por combinar libremente “onda”, “radiación”, “propagación”, etc.

La radiación electromagnética puede considerarse como un campo. Ese campo es creado por ondas electromagnéticas autopropagantes.