LE ONDE ELETTROMAGNETICHE
Intorno alla metà del XIX secolo, il fisico scozzese J.C. Maxwell studiando i fenomeni
elettrici e magnetici, scoprì che una carica elettrica oscillante produce un campo elettrico e
un campo magnetico tra loro perpendicolari, che si propagano in forma di onde; alla
propagazione delle onde è associato il trasporto di energia elettromagnetica o radiante. Egli
da ulteriori studi concluse che:
la luce è costituita da onde elettromagnetiche formate dalla simultanea propagazione di un
campo magnetico (B) e di un campo elettrico (E) tra loro perpendicolari.
Essendo quindi la luce un fenomeno ondulatorio, cioè un fenomeno che si riproduce identico
a se stesso un gran numero di volte e vista la maggior importanza che ha il campo elettrico
rispetto al campo magnetico nelle interazioni con la materia, si preferisce rappresentare
l'onda nel seguente modo semplificato:
Grandezze caratteristiche delle onde elettromagnetiche
Dell'onda elettromagnetica possiamo definire alcuni parametri caratteristici:
La lunghezza d'onda λ (lambda) rappresenta la distanza tra i punti corrispondenti di due
onde successive (per esempio la distanza tra due creste successive). La sua unità di misura è
il metro (o uno dei suoi sottomultipli).
L'ampiezza d'onda A è la distanza del massimo della cresta dall'asse di propagazione
dell'onda. La sua unità di misura è il metro (o uno dei suoi sottomultipli).
La frequenza ν (ni) è il numero delle oscillazioni dell'onda in un secondo. La sua unità di
misura è l'Hertz (Hz). L'Hertz è l'inverso del secondo Hz = 1/s
La velocità di propagazione c, che assume valori diversi a seconda del mezzo in cui essa si
propaga. Nel caso della luce che si propaga nel vuoto, c = 3 ·108 m/s ovvero c = 300000
Km/s.
Lunghezza d'onda, frequenza e velocità di propagazione sono legate tra loro dalla seguente
relazione matematica:
Classificazione delle onde elettromagnetiche
Le onde elettromagnetiche sono state classificate in base ai valori di lunghezza d'onda (o, il
che è lo stesso, in base ai valori di frequenza). Esse, nel loro complesso costituiscono lo
spettro elettromagnetico. Le onde elettromagnetiche che l'occhio umano percepisce sono
solo una piccolissima parte dello spettro elettromagnetico: costituiscono lo spettro del
visibile. Le onde elettromagnetiche appartenenti a tale spettro hanno valori di lunghezza
d'onda compresi tra 390 nm e 760 nm (nm = 10-9 m).
Le onde elettromagnetiche aventi lunghezza d'onda maggiore (e quindi frequenza minore)
sono
quelle
catalogate
come:
infrarossi,
microonde
e
onde
radio.
Le onde elettromagnetiche aventi lunghezza d'onda minore (e quindi frequenza maggiore)
sono quelle catalogate come: ultravioletto (UV), raggi X, raggi gamma.
