Ricerca sulle onde elettromagnetiche
Che cosa sono le onde elettromagnetiche?
Le onde elettromagnetiche sono un movimento ondulatorio dato dalla sovrapposizione perpendicolare di un campo elettrico ed uno magnetico.
Caratteristiche delle onde elettromagnetiche
Le proprietà tipiche delle onde elettromagnetiche sono:
- La lunghezza d'onda (ovvero la distanza tra due creste);
- L’ampiezza d'onda (la distanza dal punto massimo della cresta all’asse di propagazione dell’onda);
- La frequenza d'onda (numero di oscillazioni in un secondo, misurata in Hertz).
Tipi di onde elettromagnetiche
Queste radiazioni si dividono in due macro categorie:
- quelle usate per trasportare informazioni (per i telefoni cellulari, per i radar, ...)
- quelle per trasportare energia (per il forno a microonde, ...)
La divisione in base alla lunghezza d’onda di ognuna, in uno spettro elettromagnetico, può essere rappresentata in onde visibili (formate dalla luce) ed in non visibili.
Queste sono le onde elettromagnetiche non visibili, suddivise in base alla loro lunghezza d'onda:
| NOME | DA | A |
|---|---|---|
| Raggi γ (gamma) | - | 1 pm |
| Raggi X | 1 pm | 10 nm |
| Luce ultravioletta | 100 nm | 390 mn |
| Luce visibile | 390 nm | 700 nm |
| Infrarossa | 700 nm | 1 mm |
| Microonde | 1 mm | 100 cm |
| Onde corte | 1 m | 100 m |
| Onde medie | 200 m | 600 m |
| Onde lunghe | 600 m | - |
Legenda: pm (picometro), nm (nanometro), mm (millimetro), cm (centimetro) ed m (metro)
Luce visibile: i colori
La luce visibile comprende tutti i colori conosciuti: da quelli con lunghezza d’onda minore (390 nm) a quelli con lunghezza d’onda maggiore (760 nm).
Come rappresentato da questa immagine, in successione, abbiamo il viola, il blu, il verde, il giallo, l’arancione, il rosso ed il rosso scuro.
Differenze tra radiazioni ionizzanti e non ionizzanti
La suddivisione dei raggi elettromagnetici può ancora essere effettuata mediante le radiazioni non ionizzanti e ionizzanti; quelle non ionizzanti, apparentemente, non producono effetti sul corpo umano. In realtà queste onde elettromagnetiche trasportano con sé del potenziale calorifero e, quando incontrano un corpo, gli rilasciano il calore, provocando un aumento della temperatura corporea di esso; ciò può provocare effetti alla circolazione del sangue.
Le radiazioni ionizzanti, invece, sono molto pericolose per gli esseri viventi, poiché interagiscono negativamente con le molecole e rischiano di modificare la struttura del DNA. Tra le più pericolose troviamo:
- Le particelle α (alfa) che sono formate da due protoni e due neutroni e non sono pericolose per gli esseri umani (a meno che vengano inalate od ingerite), perché, scontrandosi con le molecole che compongono l’aria, possono muoversi per pochi centimetri. Inoltre vengono assorbiti dalla parte esterna della pelle che riveste il nostro corpo. Queste particelle ionizzanti sono emesse da nuclei radioattivi durante un decadimento molecolare, chiamato appunto decadimento alfa.
- Le particelle β (beta) che sono derivate dalla trasformazione di un atomo (un neutrone si trasforma in un protone, un elettrone ed un antineutrino). Queste particelle non sono dannose per il corpo e possono essere bloccate semplicemente da un foglio di alluminio.
- Le particelle γ (gamma) sono costituite da onde elettromagnetiche ad altissima frequenza e sono le più dannose per il corpo umano, infatti possono anche oltrepassare una lastra di piombo molto spessa. Potrebbero causare il malfunzionamento di alcuni organi umani, provocando, in alcuni casi, anche la morte
Cosa sono i raggi infrarossi
Facendo un focus su un tipo molto conosciuto di radiazioni elettromagnetiche, troviamo gli infrarossi.
Gli infrarossi sono delle radiazioni elettromagnetiche comprese tra il rosso (ovvero l’ultimo colore della luce visibile) e le microonde.
Ogni oggetto reale (i corpi con temperatura superiore ai 0 K, -273° C) emette calore e, a loro volta, radiazioni infrarosse, permettendo, così, la visione notturna; questo fenomeno venne scoperto dal fisico William Herschel che mise un termometro nello spettro luminoso prodotto da un prisma e notò che la temperatura aumentava anche dopo aver superato l’ultimo colore dello spettro (il rosso scuro), dimostrando che esisteva una forma di radiazione di calore invisibile.