El movimiento de iones produce ondas electromagnéticas?

[DjangoDMaxwell]

Muy buenas,

estoy estudiando el comportamiento de las ondas electromagnéticas a nivel divulgativo, para tener una idea en general. El caso es que me a abordado una duda, y es que según yo he entendido, una carga eléctrica acelerando genera ondas electromagnéticas. También sería aplicable por ejemplo a elementos cuya carga neta sea positiva o negativa? por ejemplo un catión Na+ o al contrario un anión Cl-?

Mi duda es que si el movimiento de la carga neta en sí produce la onda o no por el simple hecho de ser algo final positivo o negativo moviéndose. Ya se que un electrón o un protón a secas acelerándose en una dirección produciría ondas electromagnéticas, la duda es si la suma de varios electrones y protones dando algo positivo o negativo produce el mismo efecto acelerándose. Por ejemplo supongamos que hay una diferencia de potencial producida por un vaso en el que hay una membrana que separa 100 Cl- y al otro lado 50 Cl-. Si nada lo impide (por ejemplo abriendo la membrana que lo separa) se moverán Cl- de la zona de donde hay mas a la zona de donde hay menos hasta igualar sus concentraciones y dejando de haber esa diferencia de potencial y por tanto esa corriente y esa aceleración aun que sea corta. Justo esa corriente de cargas negativas produciría ondas electromagnéticas por un momento? o me equivoco? tanto pensarlo estoy ya perdido.

He buscado por internet la verdad pero se van por las ramas, se centran mas en la electrolisis o en explicar el comportamiento de las ondas y las leyes de maxwell. Pero la duda concreta no consigo encontrarla respondida. Yo imagino que por lo que he entendido, debería producirse la onda. Pero me gustaría verificarlo para tener conocimientos mas asegurados. si alguien me podría responder, le estaría muy agradecido.

Un saludo

[teclado]

Hola,

Cualquier carga, en movimiento o no, genera un campo electrostático. Ya sea una carga puntual, un dipolo (ej. un átomo de hidrógeno) o un multipolo (ej. un núcleo atómico) lo genera. Si dicho sistema se mueve, su campo eléctrico varía con el tiempo en cada punto del espacio, y esto por consiguiente, crea un campo magnético que varía con el tiempo en cada punto (ya que el sistema de cargas se mueve). Esto crea un campo eléctrico variable... Vamos, que genera cierta onda electromagnética.

Por lo que puedo recordar, lo que ocurre con las corrientes estacionarias es que detrás de cada una de estas cargas, generando cierta onda electromagnética, vienen otro tanto, que generan las suyas, de suerte que se cancelan dando lugar a un campo magnético estacionario.

Cualquier carga en movimiento genera sus propias ondas electromagnéticas. Un átomo de cloro al que le sobra un electrón no es una excepción y genera el suyo propio. Lo que ocurre es que esta onda resulta ser la superposición de las ondas que generaría cada uno de sus componenes (protones y electrones individuales), a groso modo (a la distancia suficiente al ión -nótese el término 'estadísticamente' en el párrafo siguiente) la que resultaría del movimiento del átomo de cloro como una partícula puntual con carga -e. En un circuito alimentado por una pila química se genera un campo magnético debido a la corriente por los cables, pero también uno debido a la corriente (de iones) por la pila.

Te puedes remitir a los componentes cada vez más fundamentales de los portadores de la corriente, pero estadísticamente, el campo magnético que midas, producto de la superposición de las ondas creadas por las cargas puntuales, va a ser muy parecido en sus propiedades matemáticas relativas a las distancias a los cables o a la pila al de una corriente dada por el movimiento de cargas puntuales. Tanto que te va a ser indistinguible.

Las componentes debidas al momento multipolar debido a los núcleos de los iones es despreciable frente a las debidas a la carga neta. No obstante, nota que incluso los átomos neutros, dada su estructura también emiten ondas electromagnéticas en su movimiento, ya que las que emite cada uno de sus constituyentes nunca se anula exactamente con las emitidas por los demás. al menos, clásicamente (que no cuánticamente, que de eso no sé qué decirte).

Un saludo.

[DjangoDMaxwell]

Hola teclado,

Gracias por responderme, la verdad es que se me has abierto lo ojos en diferentes aspectos y lo agradezco mucho. Ahora a nuevos conocimientos nuevas dudas jaja.
Entiendo que la onda generada por un átomo neutro en movimiento y un mismo átomo que tiene un electrón sobrante también en movimiento sea la diferencia casi despreciable. Pero supón que cogemos unos cuantos de kilos de Cl- y los movemos, al ser tantos esa onda electromagnética pequeña de cada Cl- se debería sumar con las otras y acabar haciendo una onda muchos mas importante no? es que al decir que unas ondas se superponen a otras deduzco que podrían cancelarse y podrían ser solo efectivas las ondas por los Cl- del exterior. Osea para que nos entendamos, si tengo un cubo lleno de Cl- (supongamos que el cubo no interfiere con las ondas) y lo muevo. La onda electromagnética resultante seria la suma de todas las ondas de Cl-? o las del interior serian reabsorbidas por sus contiguas (o canceladas) y solamente serian efectivas las ondas de la superficie?

[teclado]

Creo que te he confundido. La onda que genera un ión de cloro Cl^- es muy parecida, en magnitud y forma a la que generaría un electrón suelto. Esto es porque el tamaño del ión es despreciable frente a las distancias que manejas y ambos tienen la misma carga. Otra cosa muy distinta es la que genera un átomo neutro. Por el simple hecho de estar formado por cargas separadas una cierta distancia (aunque mínima), debería (clásicamente) generar en su movimiento cierta onda. Sin embargo en la aproximación anterior (a grandes distancias del átomo, en comparación con su tamaño), vuelves a poder tomar al átomo como una partícula puntual, esta vez sin carga, por lo que no deberías medir ninguna onda. Lo que quería decir, es que los átomos neutros también generan ondas, que son despreciables a grandes distancias, pero que existen.

En cuanto al comportamiento estadístico de muchos iones, tendría que hacer los cálculos para cada caso, pero las ondas generadas por cada ión se superpondrían, no necesariamente cancelándose por las generadas por sus vecinos. A una distancia suficientemente grande del cubo, el resultado sería el mismo que el de una partícula de carga -N*e que se mueve con la velocidad del cubo.

[DjangoDMaxwell]

mmm vale vale pues si estaba confundido si. Pero ya todo claro, muchas gracias por la ayuda