Capitolo 23 Le onde elettromagnetiche Amaldi LAmaldi 2
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Capitolo 23 Le onde elettromagnetiche Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
Il campo elettrico indotto Un campo magnetico variabile genera un campo elettrico. Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
Le linee del campo elettrico indotto Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
James C. Maxwell Esiste anche un campo magnetico indotto da un campo elettrico che varia? Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
Se esiste, allora … Un campo elettrico variabile genera un campo magnetico. Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
Il campo elettromagnetico Maxwell sistemò in una teoria unitaria tutte le leggi dei fenomeni elettrici e magnetici. In questa teoria i due tipi di campi sono due aspetti di una stessa entità: il campo elettromagnetico. Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
La propagazione del campo elettromagnetico Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
Le onde elettromagnetiche Il campo elettromagnetico ha un’esistenza autonoma: si propaga nello spazio e trasporta energia. Il campo elettromagnetico si propaga come un’onda. Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
Le oscillazioni del campo elettromagnetico (1) Quando la carica comincia a muoversi, il campo elettrico cambia e nasce anche un campo magnetico. Inizia così la propagazione di un’onda elettromagnetica. Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
Le oscillazioni del campo elettromagnetico (2) Un astronauta che si trova molto lontano, a 600 000 km dalla Terra, non può sapere immediatamente che la carica sta producendo un’onda elettromagnetica. Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
Come il guscio di una sfera Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
L’antenna trasmittente Mentre gli elettroni oscillano di moto armonico, l’antenna emette un’onda elettromagnetica di frequenza f che si propaga nello spazio. Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
Le onde elettromagnetiche sono trasversali I campi E e B sono perpendicolari e proporzionali tra loro; inoltre sono perpendicolari alla direzione di propagazione dell’onda. Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
L’onda elettromagnetica nello spazio Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
L’onda elettromagnetica nel tempo In un punto fissato, i campi E e B oscillano in modo concorde, entrambi con frequenza f. Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
Le trasmissione televisive Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
Le proprietà delle onde elettromagnetiche Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
Lo spettro elettromagnetico Si chiama spettro elettromagnetico l’insieme delle frequenze delle onde elettromagnetiche. Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
Le onde radio occupano la parte a bassa frequenza dello spettro, con lunghezze d’onda comprese tra 10 km e 10 cm. Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
I segnali televisivi viaggiano su onde che hanno lunghezza d’onda dell’ordine del metro. Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
Le microonde La lunghezza d’onda delle microonde è compresa tra qualche decina di centimetri e il millimetro. Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
La radiazione visibile è costituita dalle onde elettromagnetiche percepiamo sottoforma di luce. Questa parte dello spettro elettromagnetico è compresa tra la lunghezza d’onda di 7 x 10 -7 m (rosso) e 4 x 10 -7 m (violetto). Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
La radiazione infrarossa A lunghezze d’onda maggiori si 7 x 10 -7 m e fino a 1 mm si trova la radiazione infrarossa. Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
Astronomia a raggi infrarossi Grazie alle radiazioni infrarosse è possibile osservare corpi celesti “freddi” altrimenti invisibili. Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
L’effetto serra Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
La radiazione ultravioletta A lunghezze d’onda minori di 4 x 10 -7 m e fino a 10 -8 m si trova la radiazione ultravioletta. I raggi ultravioletti hanno la proprietà di favorire diverse reazioni chimiche, come la produzione di melatonina nella pelle, ma un’eccessiva esposizione può procurare danni gravi proprio alla pelle e agli occhi. Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
I raggi X hanno lunghezze d’onda comprese tra 10 -8 m e 10 -11 m. Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
Il tubo a vuoto Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
I raggi gamma A lunghezze d’onda minori di 10 -11 m si trovano i raggi gamma. Sono trasmessi naturalmente dai nuclei durante le trasformazioni radioattive e le reazioni nucleari. I raggi gamma hanno una grande capacità di ionizzare gli atomi e possono essere pericolosi per gli esseri viventi. Amaldi, L’Amaldi 2. 0 © Zanichelli editore 2010
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