Cos'è un'onda elettromagnetica

 


Fig. 1: Rappresentazione grafica della propagazione nello spazio di un'onda elettromagnetica. Guarda [qui] l'applet java che mostra tale propagazione.

Un elettrone immobile genera, a causa della sua carica, una forza elettrica nello spazio circostante - il campo elettrico - che diminuisce come l'inverso del quadrato della distanza.

Supponiamo ora di far oscillare avanti e indietro l'elettrone: il campo elettrico nei punti circostanti viene perturbato a causa del cambiamento di distanza dall’elettrone durante la sua oscillazione.

Una variazione di campo elettrico genera un campo magnetico. Queste oscillazioni del campo elettrico — e quindi anche del campo magnetico — si propagano dall'elettrone generando le onde elettromagnetiche.

Un secondo elettrone, che si trovi fermo ad una certa distanza dal primo, comincerà ad oscillare non appena investito dall'onda elettromagnetica prodotta da quell'elettrone. Anche il campo elettrico del secondo elettrone, allora, verrà perturbato dalle sue oscillazioni e genererà a sua volta un campo magnetico, consentendo così la propagazione dell'onda stessa.

Le dimensioni di un'onda, cioè l'ampiezza, danno una misura dell'intensità dell'onda elettromagnetica, ovvero dell'energia del campo elettromagnetico da essa trasportata.

La radiazione è, dunque, composta da onde elettromagnetiche, consistenti, cioè, nell'oscillazione concertata di un campo elettrico e di un campo magnetico. Queste onde si propagano in direzione ortogonale a quella di oscillazione.


Fig. 2: Rappresentazione grafica della propagazione nel tempo di un'onda elettromagnetica.
 

Un'onda elettromagnetica viene emessa ogni volta che una particella carica subisce un'accelerazione a causa di una qualche forza.

Poiché gli elettroni sono 1000 volte più leggeri dei protoni, vengono accelerati molto più facilmente, producendo così tutta la radiazione.

Se l'elettrone si muove di moto uniforme, si "trascina" dietro il proprio campo elettrico (e quello magnetico) e NON emette radiazione, ma, se subisce una brusca frenata, il campo elettromagnetico inizia ad oscillare e prosegue sotto forma di onda.

La radiazione, dunque, dipende dall'accelerazione e NON dalla velocità dell'elettrone.