Transparencia del Agua en el Rango Visible

El agua absorbe fuertemente la mayoría de las longitudes de onda del espectro electromagnético, pero tiene una estrecha ventana de transparencia, que incluye el espectro visible. El intervalo de longitudes de onda del espectro de absorción que se muestra, es del orden desde un kilómetro hacia abajo, hasta aproximadamente el tamaño de un protón, unos 10^-15 metros. No absorbe en el rango de longitud de onda de la luz visible, aproximadamente de 400-700 nm, porque no hay ningún mecanismo físico que produzca transiciones en esa región - es demasiado energética para las vibraciones de la molécula de agua y por debajo de las energías necesaria para causar transiciones electrónicas.

La ventana de transparencia del agua coincide con el pico de intensidad emitido por un radiador de cuerpo negro a 6000 K, un modelo razonable para la radiación emitida por el Sol. El espectro de absorción del agua y el pico de la radiación del Sol, son por supuesto, fenómenos físicos independientes, pero es una suerte que coincidan para el desarrollo de la vida en la Tierra. Justo por encima del visible en el ultravioleta, la absorción del agua aumenta en nueve órdenes de magnitud, sumándose a nuestra protección contra los rayos ultravioletas del Sol.

La absorción de la radiación electromagnética por el agua extiende una amplia gama de fenómenos físicos, característico de la interacción general de la radiación con la materia. Absorbe fuertemente en la región de las microondas por la excitación de las rotaciones moleculares. En el infrarrojo muestra fuertes absorciones de las vibraciones de la molécula de agua. A medida que se avanza por encima del visible a través de los UV hacia los rayos X, absorbe sucesivamente por efecto fotoeléctrico, dispersión de Compton y, finalmente, producción de par.