Le onde elettromagnetiche
Le onde elettromagnetiche sono delle perturbazioni che si muovono nel vuoto ma che si possono propagare
anche nella materia.
Le possiamo immaginare pensando alle onde del mare, queste ultime man mano che si propagano mettono in
movimento gli oggetti che si trovano sulla superficie marina. Da questo esempio si capisce che le onde marine
trasportano energia e la trasferiscono agli oggetti che incontrano lungo il loro cammino. Infatti se una
barchetta è ferma nell’acqua del mare, nel momento in cui viene raggiunta dall’onda si mette in movimento
oscillando verso lungo la direzione verticale.
Anche le onde elettromagnetiche come le onde del mare trasportano energia.
Esistono diversi tipi di onde elettromagnetiche: onde radio, onde TV, microonde, raggi infrarossi (il calore), la
luce, i raggi ultravioletti, i raggi x, i raggi gamma e i raggi cosmici.
Solo un tipo di onde elettromagnetiche è visibile, si tratta ovviamente della luce. Tutti gli altri tipi non sono
visibili dall’occhio umano.
Le onde elettromagnetiche anche se non sono visibili le possiamo rappresentare con un disegno. Il disegno più
appropriato per rappresentarle è una curva che ricorda un’onda marina. Questa curva è chiamata sinusoide.
Una caratteristica fondamentale delle onde elettromagnetiche è la lunghezza d’onda. Essa è la distanza tra
due creste. Ogni tipo di onda elettromagnetica è caratterizzata da una sua specifica lunghezza d’onda, quindi
possiamo dire che la differenza tra i diversi tipi di onde è proprio la lunghezza d’onda.
La lunghezza d’onda si misura in metri ed è indicata dalla lettera greca (si pronuncia lambda).
Nella figura è rappresentata la lunghezza d’onda dei diversi tipi di onde, essa viene confrontata con la
dimensione di alcuni oggetti.
Le onde radio hanno una lunghezza d’onda paragonabile a quella di un grosso edificio
La luce visibile ha una lunghezza d’onda confrontabile con quella di organismi unicellulare: i protozoi
I raggi X hanno una lunghezza d’onda confrontabile con le dimensioni di un atomo
Un'altra caratteristica delle onde elettromagnetica è la frequenza, la possiamo definire in questo modo:
immaginiamo che un’onda si stia dirigendo verso di noi. Succederà allora che saremo investiti dalle creste
dell’onda.
La frequenza è il numero di creste che ci investono in un secondo.
La frequenza viene si misura in Hertz (simbolo Hz) indicata con la lettera greca (si pronuncia nu)
1
Dalla immagine si vede che all’aumentare della lunghezza d’onda, la frequenza diminuisce.
La velocità di tutte le onde elettromagnetiche nel vuoto è uguale alla velocità della luce.
La velocità della luce si indica con la lettera c ed è la massima velocità che si possa raggiungere.
La velocità della luce è uguale a 300000
km
s
La lunghezza d’onda, La frequenza e la velocità della luce sono legate tra loro dalla formula c
Da questa formula si possono ricavare e :
c
e
c
Da queste due formule si vede subito che lunghezza d’onda e frequenza sono inversamente proporzionali.
Un'onda elettromagnetica può essere pensata come costituita da particelle, chiamate fotoni.
L’energia di un fotone è data dalla formula E h .
In questa formula E rappresenta l’energia mentre h è un numero costante piccolissimo chiamato costante di
Plank. Dalla formula si vede che l’energia e la frequenza delle onde elettromagnetiche sono direttamente
proporzionali e quindi all’aumentare della frequenza cresce anche l’energia trasportata dall’onda.
Le onde elettromagnetiche aventi frequenza molto elevata (raggi ultravioletti ad alta frequenza, raggi X, raggi
gamma e raggi cosmici) trasportano molta energia e sono in grado di ionizzare gli atomi. Per questo motivo
sono chiamate radiazioni ionizzanti. Le altre radiazioni, chiamate radiazioni non ionizzanti, (onde radio, onde
TV, microonde, raggi infrarossi, luce visibile, raggi ultravioletti a bassa frequenza) non sono di per se
pericolose ma una esposizione prolungata a queste ultime può risultare pericolosa.
Simbolo di radiazioni non
ionizzanti
Simbolo di radiazioni
ionizzanti
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