Questo articolo spiega cosa sono le onde elettromagnetiche in fisica. Troverai quindi la definizione di onda elettromagnetica, le caratteristiche delle onde elettromagnetiche e quali sono i diversi tipi di onde elettromagnetiche.
cos’è un’onda elettromagnetica?
Un’onda elettromagnetica è un’onda creata da un campo elettromagnetico, cioè le onde elettromagnetiche sono generate dalle oscillazioni di un campo elettrico e di un campo magnetico.
Pertanto, tutte le onde elettromagnetiche generate da un campo elettromagnetico sono radiazioni elettromagnetiche .
In breve, quando un campo elettrico oscillante si combina con un campo magnetico oscillante, si crea un campo elettromagnetico e vengono emesse onde elettromagnetiche.
Un esempio di onda elettromagnetica è quella delle onde radio, presenti nella vita quotidiana. Allo stesso modo, anche i raggi luminosi visibili, i raggi infrarossi e i raggi ultravioletti sono esempi di onde elettromagnetiche.
La caratteristica principale delle onde elettromagnetiche è che possono propagarsi nel vuoto. Pertanto, a differenza di altri tipi di onde, non necessitano di un mezzo materiale per propagarsi. La velocità di un’onda elettromagnetica nel vuoto è 3·10 8 m/s.
Caratteristiche delle onde elettromagnetiche
Le caratteristiche delle onde elettromagnetiche sono:
- Allungamento (y) : è la distanza tra la perturbazione dell’onda e la sua posizione di equilibrio.
- Ampiezza (A) : è la distanza tra la massima estensione e la sua posizione di equilibrio.
- Cresta : ciascuno dei punti più alti dell’onda.
- Valle : ciascuno dei punti più bassi dell’onda.
- Ciclo o oscillazione : è il percorso dell’onda da un punto al punto equivalente successivo.
- Lunghezza d’onda (λ) : è la distanza tra due punti equivalenti consecutivi sull’onda.
- Periodo (T) : è il tempo necessario per compiere un’oscillazione completa.
- Frequenza (f) : è il numero di oscillazioni o vibrazioni che l’onda produce nell’unità di tempo.
- Frequenza angolare (o pulsazione) (ω) : è la velocità con cui oscilla l’onda.
- Numero d’onda (k) : È definito come il numero di cicli effettuati su una lunghezza di 2π metri.
- Velocità di propagazione (v) : è la velocità con cui si propaga l’onda.
Tipi di onde elettromagnetiche
Le onde elettromagnetiche sono classificate in base alla loro lunghezza d’onda o frequenza d’onda, in modo che, a seconda delle caratteristiche della radiazione elettromagnetica, si tratti di un tipo di onda elettromagnetica o di un altro.
I tipi di onde elettromagnetiche sono:
- Raggi gamma : onde elettromagnetiche con lunghezza d’onda inferiore a 0,01 nm.
- Raggi X : onde elettromagnetiche con lunghezza d’onda compresa tra 0,01 nm e 10 nm.
- Raggi ultravioletti : onde elettromagnetiche con lunghezza d’onda compresa tra 10 nm e 380 nm.
- Raggi luminosi visibili : onde elettromagnetiche con lunghezza d’onda compresa tra 380 nm e 780 nm.
- Raggi infrarossi : onde elettromagnetiche con lunghezza d’onda compresa tra 780 nm e 1 mm.
- Microonde – Onde elettromagnetiche con una lunghezza d’onda compresa tra 1 mm e 1 m.
- Onde radio : onde elettromagnetiche con lunghezza d’onda superiore a 1 m.
Di seguito puoi vedere le bande dello spettro elettromagnetico che classificano diversi tipi di onde elettromagnetiche.
| Onda elettromagnetica | Lunghezza d’onda | Frequenza |
|---|---|---|
| Raggi gamma | <0,01 nm | >30Hz |
| Raggi X | 0,01 nm – 10 nm | 30Hz – 30PH |
| Ultravioletto | 10nm – 380nm | 30PH – 790THz |
| luce visibile | 380nm – 780nm | 790 THz – 385 THz |
| Infrarossi | 780 nm – 1 mm | 385 THz – 300 GHz |
| Microonde | 1mm – 1m | 300GHz – 300MHz |
| Radio | 1m – 10000km | 300 MHz – 30 Hz |
Inoltre, all’interno della luce visibile all’occhio umano, possiamo classificare i raggi elettromagnetici in base al colore che percepiamo:
| Colore | Lunghezza d’onda (nm) | Frequenza (THz) |
|---|---|---|
| viola | 380 – 450 | 670 – 790 |
| Blu | 450 – 485 | 620 – 670 |
| ciano | 485 – 500 | 600 – 620 |
| Verde | 500 – 565 | 530 – 600 |
| GIALLO | 565 – 590 | 510 – 530 |
| Arancia | 590 – 625 | 480 – 510 |
| Rosso | 625 – 780 | 385 – 480 |