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L'esperto di fisica

Le onde elettromagnetiche — cioè?

Francesco pone una serie di domande sulla natura delle onde elettromagnetiche.
leggi

Francesco è molto curioso:

Vorrei sapere:

  1. Come si genera un'onda elettromagnetica?
  2. Cos'è che fisicamente (intendo materialmente) oscilla durante la generazione e la propagazione di un'onda elettromagnetica?
  3. Come fa a propagarsi anche nel vuoto?
  4. Come fanno le leggi che regolano la propagazione delle onde EM ad avere così tante analogie con quelle che regolano le onde meccaniche?

Ecco il mio tentativo di soddisfarlo:

La risposta a queste domande richiede almeno un capitolo intero, che certamente il tuo libro di testo contiene. Così, io mi limiterò a rispondere "a bruciapelo" alle tue domande, dandoti quella che un fisico considererebbe una risposta adeguata, anche se sintetica. A te, se vuoi, di articolare meglio ulteriori domande (dopo avere studiato il capitolo...).

  1. Accelerando una carica elettrica, ad esempio facendo oscillare degli elettroni in un'antenna.
  2. Materialmente? Le onde EM sono oscillazioni dei campi elettrici e magnetici, che possono esistere anche nel vuoto. In un'onda EM, normalmente non c'è nulla di "materiale" che oscilla — né atomi, né elettroni, né altro.
  3. Tu sai certamente che un campo elettrico può benissimo avere un valore non nullo anche nel vuoto. Perché questo valore non potrebbe oscillare nel tempo? E proprio tale oscillazione costituisce l'onda EM.
  4. Semplice: sono tutte onde! L'equazione matematica che le descrive (e che è troppo difficile perché tu la conosca ora) è la stessa.

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