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Onde elettromagnetiche - Radiofrequenza

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27.2. Onde elettromagnetiche

Sia i fenomeni acustici che i fenomeni elettromagnetici si propagano nello spazio sotto forma di onde. Ciò non vuol dire che i due fenomeni siano gli stessi, ma che hanno alla loro base un movimento oscillatorio. Dunque vengono descritti dalle stesse grandezze (periodo, frequenza, lunghezza d'onda) e, entro certi limiti, alcuni comportamenti come per esempio la riflessione, si applicano ad entrambi i fenomeni, ma occorre tenere sempre presente che si tratta di fenomeni distinti. Un campo elettromagnetico, come si è visto in precedenza, è generato da cariche elettriche in movimento (induzione elettromagnetica) e, per propagarsi nello spazio deve assumere un comportamento ondulatorio. In altre parole, il campo elettromagnetico si propaga nello spazio sotto forma di onda elettromagnetica. Sperimentalmente, si riscontra un campo elettromagnetico che si propaga nella forma di onde le quali viaggiano nello spazio senza che sia necessaria la presenza in esso di alcun supporto materiale (mezzo di propagazione). Ciò evidenzia una differenza sostanziale con l'onda acustica, che invece ha bisogno di un mezzo (aria) attraverso il quale propagarsi.

La velocità di un'onda elettromagnetica che si propaga nel vuoto è fissa e vale circa:

c = 300.000 Km/s

che viene anche chiamata velocità della luce , svelandoci l'importante segreto che la luce in realtà è anch'essa un'onda elettromagnetica, visibile dall'occhio umano con un colore diverso quando la sua lunghezza d'onda è compresa nell'intervallo:

0.39 micron - 0,78 micron

Un'onda elettromagnetica è sempre composta da due componenti: un campo elettrico e un campo magnetico , sempre perpendicolari tra loro e perpendicolari alla direzione di propagazione dell'onda, come evidenziato dalla figura seguente:

Propagazione di un campo elettromagnetico
Propagazione di un campo elettromagnetico

in cui il vettore B rappresenta il campo magnetico e il vettore E quello elettrico.

Nella figura seguente sono mostrate le fasce di suddivisione delle onde elettromagnetiche in base alla frequenza (scala di sinistra) e la lunghezza d'onda (scala di destra):

Suddivisione delle onde elettromagnetiche in base alla lunghezza d'onda
Suddivisione delle onde elettromagnetiche in base alla lunghezza d'onda

Nel nostro caso ci concentreremo sulle radiofrequenze, essendo quelle che utilizziamo per trasmettere i segnali audio senza l'ausilio di cavi.

Vale la pena sottolineare che, a differenza dei fenomeni acustici che coinvolgono particelle di un mezzo fisico, un'onda elettromagnetica è generata da un movimento di elettroni, ossia particelle atomiche. Quando ci troviamo in presenza di fenomeni che coinvolgono particelle atomiche o velocità prossime a quella della luce, la fisica classica arriva solo in parte a spiegare la realtà dei fenomeni. Occorre dunque interpretare questi fenomeni attraverso la teoria della fisica quantistica che presuppone un approccio completamente diverso, rivoluzionario, ma anche assolutamente affascinante[95].



[95] Naturalmente tali argomentazioni esulano dalle finalità di questo corso. Per i lettori che volessero approfondire tali questioni, rimandiamo a testi specifici sull'argomento.

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