ALCUNE PRECISAZIONI

1. ALCUNE PRECISAZIONI Le onde elettromagnetiche sono costituite da un campo elettrico e un campo magnetico mutuamente perpendicolari che oscillano in fase fra loro perpendicolarmente alla direzione di propagazione. Per ampiezza si intende il valore massimo che viene raggiunto dall'oscillazione. Per esempio, nel caso di un'onda marina l'ampiezza è l'altezza massima dell'onda. In un'onda elettromagnetica le ampiezze dei due campi (quello elettrico e quello magnetico) non sono indipendenti, ma sono legate fra loro. Questo permette di esprimere, vedi sotto, l’intensità dell’onda o in termini del quadrato del solo campo elettrico o in termini del quadrato del solo campo magnetico (elettromagnetismo classico)

2. L'intensità di un'onda elettromagnetica è l'energia che passa attraverso un'area unitaria nell'unità di tempo e si misura in watt/m2: è cioè l'energia che attraversa in ogni secondo una superficie di un metro quadrato. Si può dimostrare che l'intensità è proporzionale al prodotto delle ampiezze del campo elettrico e del campo magnetico; poiché questi sono proporzionali tra loro, in ultima analisi l'intensità è proporzionale al quadrato dell'ampiezza del campo elettrico.

3. Polarizzazione di un'onda elettromagneticala propagazione delle onde elettromagnetiche avviene in direzione perpendicolare alla direzione del campo elettrico e del campo magnetico (che sono componenti dell’onda). Il piano individuato dalla direzione di propagazione e dal vettore campo elettrico E si dice piano di polarizzazione. Se questo piano non cambia al passare del tempo e mentre il campo si propaga, l’onda elettromagnetica è detta polarizzata linearmente. Se invece il vettore campo elettrico E (e quindi anche il vettore di campo magnetico H che è perpendicolare ad E) ruota al passare del tempo e all’avanzare dell’onda (compiendo così una rotazione completa in un periodo T) si dice che l’onda ha una polarizzazione ellittica; se, poi, in particolare, il vettore campo elettrico e il vettore campo magnetico ruotano mantenendo un’ampiezza costante, si parla di polarizzazione circolare. Simulazioni interattive, per esempio, agli indirizzi: http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=35 http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=284.0

4. Intensità specifica della radiazione Densità specifica della radiazione Si riferisce alla energia irraggiata dalla superficie unitaria ad unità di tempo (ad unità di angolo solido) ad unità di lunghezza d’onda. Si riferisce alla energia elettromagnetica ad unità di volume e di lunghezza d’onda all’interno della cavità radiante. Sono collegate tra loro e spesso si parla dell’una o dell’altra indifferentemente o si passa dall’una all’altra senza avviso. Facciamo chiarezza sulle unità di misura delle due grandezze e sul loro collegamento

5. Intensità specifica della radiazione Densità specifica della radiazione Si riferisce alla energia irraggiata dalla superficie unitaria ad unità di tempo (ad unità di angolo solido) ad unità di frequenza. Si riferisce alla energia elettromagnetica ad unità di volume e di frequenza all’interno della cavità radiante. Sono collegate tra loro e spesso si parla dell’una o dell’altra indifferentemente o si passa dall’una all’altra senza avviso. Facciamo chiarezza sulle unità di misura delle due grandezze e sul loro collegamento Per collegare le unità di misura di , è necessario tener conto che ad aver significato fisico, essere misurabili, non sono le funzioni scritte ma le: Che rappresentano l’energia emessa dall’unità di superficie nell’unità di tempo e di angolo solido tra e rispettivamente

6. con la si ha: Allora per collegare, ad esempio, la ma è (trascurando un segno negativo privo di significato fisico) da cui infine che spiegano le due espressioni:

7. e che, quindi, poiché si ha: risulta:

8. Passiamo ora al legame tra le densità specifiche di radiazione e le intensità specifiche. Tenendo conto che la radiazione emessa dalla superficie è in tutte le direzioni si ricava che