Capitolo 23 Le onde elettromagnetiche

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Capitolo 23 Le onde elettromagnetiche. Un campo magnetico variabile genera un campo elettrico. Il campo elettrico indotto. Le linee del campo elettrico indotto. James C. Maxwell. Esiste anche un campo magnetico indotto da un campo elettrico che varia?. Se esiste, allora ….
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Capitolo 23Le onde elettromagneticheUn campo magnetico variabile genera un campo elettrico.Il campo elettrico indottoLe linee del campo elettrico indottoJames C. MaxwellEsiste anche un campo magnetico indottoda un campo elettrico che varia?Se esiste, allora …Un campo elettrico variabile genera un campo magnetico.Il campo elettromagneticoMaxwell 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.La propagazione del campo elettromagneticoLe onde elettromagneticheIl campo elettromagnetico ha un’esistenza autonoma: si propaga nello spazio e trasporta energia.Il campo elettromagnetico si propaga come un’onda.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.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.Come il guscio di una sferaL’antenna trasmittenteMentre gli elettroni oscillano di moto armonico, l’antenna emette un’onda elettromagnetica di frequenza f che si propaga nello spazio.Le onde elettromagnetiche sono trasversaliI campi E e B sono perpendicolari e proporzionali tra loro; inoltre sono perpendicolari alla direzione di propagazione dell’onda.L’onda elettromagnetica nello spazioL’onda elettromagnetica nel tempoIn un punto fissato, i campi E e B oscillano in modo concorde, entrambi con frequenza f.Le trasmissione televisive Le proprietà delle onde elettromagneticheLo spettro elettromagneticoSi chiama spettro elettromagnetico l’insieme delle frequenze delle onde elettromagnetiche.Le onde radioLe onde radio occupano la parte a bassa frequenzadello spettro, con lunghezze d’onda comprese tra 10 km e 10 cm.I segnali televisiviI segnali televisivi viaggiano su onde che hanno lunghezza d’onda dell’ordine del metro.Le microondeLa lunghezza d’onda delle microonde è compresa tra qualche decina di centimetri e il millimetro.La radiazione visibileLa radiazione visibile è costituita dalle onde elettromagnetiche che 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).La radiazione infrarossaA lunghezze d’onda maggiori si 7 x 10-7 m e fino a 1 mm si trova la radiazione infrarossa.Astronomia a raggi infrarossiGrazie alle radiazioniinfrarosse è possibile osservare corpi celesti “freddi” altrimenti invisibili.L’effetto serraLa radiazione ultraviolettaA lunghezze d’onda minori di 4 x 10-7m 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.I raggi XI raggi X hanno lunghezze d’onda comprese tra 10-8 m e 10-11 m.Il tubo a vuotoI raggi gammaA lunghezze d’onda minori di 10-11 m si trovano i raggi gamma.Sono trasmessi naturalmente dai nuclei durante le trasformazioni radioattivee le reazioni nucleari. I raggi gamma hanno una grande capacità di ionizzare gli atomi e possono essere pericolosiper gli esseri viventi.
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