Le onde elettromagnetiche
Il campo elettromagnetico
Il principio di sovrapposizione
La diffrazione
L'interferenza
La polarizzazione |
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Il campo elettromagnetico
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Le onde elettromagnetiche vengono prodotte
da particelle cariche in moto accelerato. Tutti noi abbiamo un'esperienza
quotidiana, sebbene indiretta, di questo fenomeno. Le antenne dei
ripetitori radiotelevisivi, o più semplicemente le antenne
dei telefoni cellulari, contengono cariche elettriche (elettroni)
le quali, oscillando, emettono onde elettromagnetiche che poi vengono
captate da altre antenne.
Proprio su questo principio si basa la moderna tecnologia per la comunicazione
a distanza. |
Legenda
T = periodo di propagazione dell'onda
t = tempo trascorso dall'inizio dell'esperimento (in secondi)
Start = avvia l'animazione
Reset = azzera i parametri
E = vettore campo elettrico
B = vettore campo magnetico
v = vettore d'onda
Autore: Fu-Kwun Hwang,
Department of Physics, National Taiwan Normal University, Taipei Taiwan
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Nell'animazione è rappresentata un'onda elettromagnetica
che si propaga nello spazio. Essa si compone di due campi vettoriali:
il campo elettrico E (in rosso) e il campo magnetico
B (in blu). Nella propagazione essi oscillano tra
un valore massimo e uno minimo; v è il vettore d'onda
(in giallo), cioè il vettore che descrive l'intensità
e la direzione dell'onda.
- Selezionare il tasto Start per far partire l'animazione.
Mentre il campo elettrico rimane fisso, il vettore di campo magnetico
può essere spostato cliccando sulla freccia blu e trascinandola
con il cursore sul piano dell'animazione. Osservare come cambia
la direzione di propagazione del campo elettromagnetico.
- Per fermare e riprendere l'animazione usare il tasto sinistro
del mouse
- Usare il tasto destro del mouse per cambiare l'angolo di propagazione
- Cambiare il periodo T di propagazione dell'onda,
selezionando prima il tasto Reset, inserendo poi un numero
diverso nella casella di testo e facendo ripartire l'animazione
con il tasto Start.
In un'onda elettromagnetica che si propaga nello spazio si rilevano
le seguenti caratteristiche:
- la velocità di propagazione è indipendente dalla
frequenza dell'onda;
- il campo elettrico e il campo magnetico sono sempre perpendicolari
fra loro, e perpendicolari alla direzione di propagazione dell'onda;
- i due campi sono in fase uno rispetto all'altro, ovvero raggiungono
il loro valore massimo (minimo) allo stesso istante, nello stesso
punto dello spazio;
- l'ampiezza del campo magnetico ()
è proporzionale all'ampiezza del campo elettrico ()
secondo la relazione ,
dove c è la velocità della luce. Per questo
le proprietà della componente magnetica di un'onda sono
deducibili dalle proprietà della corrispondente componente
elettrica.
In seguito verrà presa in considerazione soltanto la componente
elettrica dell'onda, poiché essa è responsabile dei
fenomeni fisici più comuni.
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