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Le onde elettromagnetiche Sono perturbazioni che si propagano nello spazio trasportando energia, senza il trasporto di materia.

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Presentazione sul tema: "Le onde elettromagnetiche Sono perturbazioni che si propagano nello spazio trasportando energia, senza il trasporto di materia."— Transcript della presentazione:

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2 Le onde elettromagnetiche Sono perturbazioni che si propagano nello spazio trasportando energia, senza il trasporto di materia.

3 Le onde elettromagnetiche Avendo una foglia sullacqua, se lanciassimo un sassolino, si creerebbero oscillazioni ma la foglia resterebbe sempre nello stesso punto. Ciò significa che le onde trasportano energia e non materia.

4 Le equazioni di Maxwell Caso stazionario (campi non variabili nel tempo) Flusso Circuitazione Linee aperte, linee chiuse Campi conservativi e non conservativi

5 La prima equazione (Teorema di Gauss) Significa che il campo elettrico E è generato da una distribuzione di cariche nello spazio

6 Fenomeni correlati con la prima equazione Le linee di E hanno origine e finiscono dove ci sono cariche In condizioni statiche non cè carica allinterno di un conduttore Dove ci sono cariche, cè un campo elettrico Il flusso di E attraverso un aS chiusa, può essere nullo o diverso da 0

7 La seconda equazione (Teorema di Gauss per il magnetismo) Linee del campo magnetico sono linee chiuse Assenza di poli magnetici liberi in natura

8 La terza equazione (campi stazionari) Il campo E creato da cariche stazionarie è conservativo Tra due punti del campo si stabilisce una differenza di potenziale

9 La corrente indotta La corrente senza generatore si ottiene con: Movimento di un magnete Movimento di un magnete Rotazione di una bobina in un campo magnetico Rotazione di una bobina in un campo magnetico Campo magnetico variabile Campo magnetico variabile Trasformatori Trasformatori Legge di Faraday corrente

10 Legge di Faraday - Neumann - Lenz Una variazione di flusso magnetico genera una fem indotta corrente

11 Come può variare il flusso magnetico? = f (B,S, ) = f (B,S, ) Il flusso varia se variano nel tempo il campo B o la superficie S o langolo il campo B o la superficie S o langolo = f (B,S, ) = f (B,S, ) Il flusso varia se variano nel tempo il campo B o la superficie S o langolo il campo B o la superficie S o langolo

12 corrente q una carica q La fem è la circuitazione di E CampoelettricoindottoCampoelettricoindotto

13 Campi elettrici Campoelettricoindotto (creato da variazioni di B)Campoelettricoindotto Campoelettrostatico (creato da cariche)Campoelettrostatico Circuitazione = 0 il campo è conservativo Circuitazione 0 il campo non è conservativo

14 Campo magnetico variabile Zona di spazio con campo magnetico che entra dentro la pagina e aumenta nel tempo spira Si ha corrente indotta nella spira spira La corrente indotta a sua volta causa un campo B indotto che esce dalla pagina

15 La terza equazione (caso generale) La circuitazione del campo elettrico è la variazione di flusso magnetico La circuitazione del campo elettrico è la variazione di flusso magnetico In condizioni stazionarie il campo elettrico è conservativo In condizioni stazionarie il campo elettrico è conservativo

16 La quarta equazione (caso stazionario: Teorema di Ampère) Il campo B non è conservativo Significa che il campo magnetico B è creato da una distribuzione di correnti nello spazio

17 Conseguenze della quarta equazione Legge di Biot Savart Campo magnetico al centro di una spira Campo magnetico dentro un solenoide Campo magnetico in funzione della corrente Il campo B non è conservativo

18 B = f (i) Conseguenze della quarta equazione (2)

19 Equazioni modificate Flusso Circuitazione

20 Limportanza della simmetria

21 Asimmetrie Esistono cariche isolate, ma non poli magnetici isolati Se un campo magnetico variabile crea un campo elettrico indotto, è vero il viceversa?

22 Tentiamo di ristabilire la simmetria Un campo elettrico variabile crea un campo magnetico indotto? Cè un errore dimensionale

23 Carica di un condensatore BB E La corrente di carica crea un campo magnetico Dentro il condensatore si crea un campo elettrico variabile Anche il campo elettrico variabile nel vuoto genera un campo magnetico Anche il campo elettrico variabile nel vuoto genera un campo magnetico

24 Carica di un condensatore (2) BB E Qui cè corrente Qui NO Qui cè corrente Ma…. la variazione di flusso elettrico nel condensatore si comporta come una corrente nel filo Ma….

25 La corrente di spostamento q BB Eq q = C V = S E = q = C V = S E = dq/dt = d /dt = i s corrente di spostamento q = C V = S E = q = C V = S E = dq/dt = d /dt = i s corrente di spostamento La carica q che si accumula sulle piastre varia nel tempo

26 La quarta equazione di Maxwell Corrente di conduzione (nei conduttori) Corrente di spostamento (E variabile, anche nel vuoto)

27 Equazioni di Maxwell definitive Un campo E variabile crea un campo B Un campo B variabile crea un campo E … e così via Un campo E variabile crea un campo B Un campo B variabile crea un campo E … e così via

28 Onde elettromagnetiche La variazione dei campi elettrico e magnetico genera reciprocamente il mantenimento di unonda elettromagnetica. Un campo elettrico E variabile induce un campo magnetico B e viceversa. La variazione dei campi elettrico e magnetico genera reciprocamente il mantenimento di unonda elettromagnetica. Un campo elettrico E variabile induce un campo magnetico B e viceversa.

29 Onde elettromagnetiche I vettori E e B sono perpendicolari tra loro e perpendicolari alla direzione di propagazione.

30 Onde elettromagnetiche Una carica elettrica in moto emette o assorbe onde elettromagnetiche quando viene accelerata Una carica elettrica in moto emette o assorbe onde elettromagnetiche quando viene accelerata

31 Onde elettromagnetiche Maxwell prevede teoricamente che i campi elettrici e magnetici possano propagarsi nello spazio anche a grande distanza

32 Onde elettromagnetiche Maxwell teorizzò che la luce è unonda elettromagnetica. In ogni istante il rapporto tra il modulo del campo elettrico ed il modulo del campo magnetico è uguale alla velocità della luce! E/B = c Maxwell teorizzò che la luce è unonda elettromagnetica. In ogni istante il rapporto tra il modulo del campo elettrico ed il modulo del campo magnetico è uguale alla velocità della luce! E/B = c

33 Onde elettromagnetiche Chi sperimentò lesistenza delle onde elettromagnetiche? Nel 1887 Hertz mise a punto un sistema per la generazione e la rivelazione delle onde elettromagnetiche (onde radio) Chi sperimentò lesistenza delle onde elettromagnetiche? Nel 1887 Hertz mise a punto un sistema per la generazione e la rivelazione delle onde elettromagnetiche (onde radio)

34 Oscillazioni Elettromagnetiche Analogia con la meccanica: Rammentiamo loscillatore meccanico massa-molla k = costante elastica -A+A A = ampiezza delle oscillazioni

35 Oscillazioni di Energia T = periodo di oscillazione Il condensatore si scarica, la corrente aumenta, lenergia si trasferisce dal campo elettrico a quello magnetico. Poi il ciclo si inverte e proseguirebbe allinfinito in assenza di meccanismi dissipativi. Consideriamo un circuito LC

36 Circuito LC la caduta di tensione è determinata dallintegrale della corrente sulla capacità C I(t) la caduta di tensione è determinata dalla derivata della corrente per linduttanza L I(t) Consideriamo un semplice circuito LC. Il condensatore ha una carica iniziale Q max e linterruttore viene chiuso al tempo t=0.

37 Circuito LC Applichiamo la regola delle maglie al circuito LC. La carica nel circuito oscillerà in modo analogo alla massa con la molla:

38 Esperimento di Hertz trasferimento di energia elettromagnetica Hertz trovò che lenergia viene spedita dal trasmettitore al ricevitore quando la frequenza di risonanza del ricevitore veniva accordata con quella del trasmettitore. Lenergia è trasportata da onde elettromagnetiche. Es.: radio FM, TV, telefonia radiomobile

39 ONDE ELETTROMAGNETICHE 4 SPETTRO ELETTROMAGNETICO ONDE RADIO MICRO ONDE INFRA- -ROSSO ULTRA- -VIOLETTO RAGGI X GAMMA –2 10 –4 10 –6 10 –8 10 –10 10 –12 10 –14 (m) (m) (Hz) (Hz) Hz (cm)(mm) ( m) (Å) (fermi) (nm) = c VISIBILE (nm) MeVMeV keVkeV E = h GeVGeV (eV) E

40 Onde radio Nella parte più bassa dello spettro troviamo le onde radio con lunghezza donda compresa tra circa 10km e 10m e frequenza compresa tra 10 4 e 10 7 hertz. Nella parte più bassa dello spettro troviamo le onde radio con lunghezza donda compresa tra circa 10km e 10m e frequenza compresa tra 10 4 e 10 7 hertz. Le onde elettromagnetiche sono generate da sorgenti che hanno dimensioni paragonabili alla lunghezza donda che emette o riceve. Le onde elettromagnetiche sono generate da sorgenti che hanno dimensioni paragonabili alla lunghezza donda che emette o riceve.

41 Onde radio Le onde radio possono essere trasmesse a distanza di diverse migliaia di km grazie alla riflessione che esse subiscono da parte degli strati ionizzanti dellatmosfera. Le onde radio possono essere trasmesse a distanza di diverse migliaia di km grazie alla riflessione che esse subiscono da parte degli strati ionizzanti dellatmosfera. Avendo lunghezza donda piuttosto grande, possono aggirare per DIFFRAZIONE ostacoli di dimensioni non troppo grandi (case, alberi…). Avendo lunghezza donda piuttosto grande, possono aggirare per DIFFRAZIONE ostacoli di dimensioni non troppo grandi (case, alberi…). Sono invece riflesse da colline e montagne. Sono invece riflesse da colline e montagne.

42 Onde a radio frequenza: onde TV e radar Nelle trasmissioni televisive troviamo onde con frequenze intorno a 10 8 hertz e lunghezze dellordine del metro. Nelle trasmissioni televisive troviamo onde con frequenze intorno a 10 8 hertz e lunghezze dellordine del metro. Nei sistemi radar le onde arrivano a frequenze di hertz con lunghezza dellordine del centimetro. Nei sistemi radar le onde arrivano a frequenze di hertz con lunghezza dellordine del centimetro. Tali onde non sono riflesse dalla ionosfera e quindi costituiscono il mezzo ideale per le comunicazioni spaziali. Tali onde non sono riflesse dalla ionosfera e quindi costituiscono il mezzo ideale per le comunicazioni spaziali. Non possono essere usate per trasmissioni dirette sulla Terra a distanza maggiori al centinaio di km perché non seguono la curvatura terrestre e non sono riflesse dalla ionosfera. Non possono essere usate per trasmissioni dirette sulla Terra a distanza maggiori al centinaio di km perché non seguono la curvatura terrestre e non sono riflesse dalla ionosfera.

43 Onde radio frequenza Per trasmissioni su distanze maggiori del centinaio di km, Per trasmissioni su distanze maggiori del centinaio di km, Guglielmo Marconi (1874/1937), inventa, il sistema antenna-terra e finalmente la trasmissione supera lostacolo di una collina; questo esperimento storico celebra la nascitadella radio. Guglielmo Marconi (1874/1937), inventa, il sistema antenna-terra e finalmente la trasmissione supera lostacolo di una collina; questo esperimento storico celebra la nascitadella radio. Nobel per la fisica nel Nobel per la fisica nel 1909.

44 Onde a radio frequenza Per trasmissioni su distanze superiori le onde necessitano di stazioni intermedie, dette ripetitori. Per trasmissioni su distanze superiori le onde necessitano di stazioni intermedie, dette ripetitori. Ripetitori posti su satelliti artificiali geosincroni (posti a km dalla Terra) permettono trasmissioni televisive intercontinentali. Ripetitori posti su satelliti artificiali geosincroni (posti a km dalla Terra) permettono trasmissioni televisive intercontinentali.

45 Raggi infrarossi Sono onde con frequenze tra hertz e hertz e lunghezze tra m e m circa. Sono onde con frequenze tra hertz e hertz e lunghezze tra m e m circa. A causa della piccola lunghezza donda, non si riescono ad ottenere con circuiti oscillanti come per le onde radio. A causa della piccola lunghezza donda, non si riescono ad ottenere con circuiti oscillanti come per le onde radio. Vengono prodotte dalle oscillazioni termiche degli atomi: provengono pertanto da tutti i corpi caldi Vengono prodotte dalle oscillazioni termiche degli atomi: provengono pertanto da tutti i corpi caldi Sono invisibili, ma percepite al tatto. Impressionano pellicole fotografiche particolari con le quali si riesce a fotografare anche nelloscurità o in caso di nebbia. Sono invisibili, ma percepite al tatto. Impressionano pellicole fotografiche particolari con le quali si riesce a fotografare anche nelloscurità o in caso di nebbia.

46 Luce visibile La luce visibile occupa solo una piccola parte dello spettro elettromagnetico con lunghezza donda compresa tra 7.5x10 -7 e 4x10 -7 m e frequenza compresa tra 4x10¹ a 8x10¹ Hz. La luce visibile occupa solo una piccola parte dello spettro elettromagnetico con lunghezza donda compresa tra 7.5x10 -7 e 4x10 -7 m e frequenza compresa tra 4x10¹ a 8x10¹ Hz. Sono emesse da corpi aventi alte temperature come metalli incandescenti, fiamme, Sole e Stelle. Sono emesse da corpi aventi alte temperature come metalli incandescenti, fiamme, Sole e Stelle.

47 Raggi ultravioletti Hanno lunghezza donda inferiore a quella dellestremo violetto dello spettro del visibile. Hanno lunghezza donda inferiore a quella dellestremo violetto dello spettro del visibile. Arrivano ad un minimo di m corrispondente ad una frequenza massima di circa Hz. Arrivano ad un minimo di m corrispondente ad una frequenza massima di circa Hz. Sono emesse da atomi che intervengono p.es. sulla produzione di ozono nellatmosfera e sulla melanina nellepidermide, penetrano più profondamente nei tessuti viventi. Sono emesse da atomi che intervengono p.es. sulla produzione di ozono nellatmosfera e sulla melanina nellepidermide, penetrano più profondamente nei tessuti viventi.

48 Raggi X Lunghezza donda compresa fra e m, e frequenze tra e Hz, vengono prodotte quando un elettrone viene inviato a elevata velocità contro un bersaglio metallico. Penetrano facilmente nei tessuti. A lunga esposizione uccidono le cellule e provocano mutazioni genetiche. Lunghezza donda compresa fra e m, e frequenze tra e Hz, vengono prodotte quando un elettrone viene inviato a elevata velocità contro un bersaglio metallico. Penetrano facilmente nei tessuti. A lunga esposizione uccidono le cellule e provocano mutazioni genetiche. Un fascio di raggi X che penetra in un cristallo subisce riflessioni e rifrazioni, i vari raggi riflessi sovrapponendosi danno origine a figure di diffrazione. Dalla forma e dalle dimensioni di tali figure si può risalire, nota la distanza tra gli atomi, alla lunghezza donda dei raggi e viceversa. Un fascio di raggi X che penetra in un cristallo subisce riflessioni e rifrazioni, i vari raggi riflessi sovrapponendosi danno origine a figure di diffrazione. Dalla forma e dalle dimensioni di tali figure si può risalire, nota la distanza tra gli atomi, alla lunghezza donda dei raggi e viceversa.

49 Raggi gamma Hanno lunghezza donda inferiori a m, e frequenze tra e Hz, vengono emesse da nuclei instabili di elementi radioattivi. Hanno lunghezza donda inferiori a m, e frequenze tra e Hz, vengono emesse da nuclei instabili di elementi radioattivi. Estremamente penetranti, provocano gravi alterazioni dei tessuti viventi ed anche la morte. Estremamente penetranti, provocano gravi alterazioni dei tessuti viventi ed anche la morte.

50 Spettro elettromagnetico Quando invece la lunghezza donda è maggiore rispetto alla dimensione delloggetto, londa subisce la diffrazione e non si ha unimmagine chiara delloggetto. Quando invece la lunghezza donda è maggiore rispetto alla dimensione delloggetto, londa subisce la diffrazione e non si ha unimmagine chiara delloggetto.

51 Spettro elettromagnetico Una volta chiarito questo concetto non è difficile comprendere come mai lo spettro sia costituito da zone scure e zone chiare. Le zone chiare sono quelle nelle quali le onde elettromagnetiche attraversano latmosfera,mentre le zone scure sono quelle nelle quali le onde elettromagnetiche non attraversano latmosfera. Come possiamo notare quindi la luce visibile e le onde radio attraversano latmosfera. Una volta chiarito questo concetto non è difficile comprendere come mai lo spettro sia costituito da zone scure e zone chiare. Le zone chiare sono quelle nelle quali le onde elettromagnetiche attraversano latmosfera,mentre le zone scure sono quelle nelle quali le onde elettromagnetiche non attraversano latmosfera. Come possiamo notare quindi la luce visibile e le onde radio attraversano latmosfera.

52 La luce è una forma di radiazione elettromagnetica che consiste in rapidissime oscillazioni del campo elettromagnetico. Essa si propaga in linea retta in tutte le direzioni provocando un trasferimento di energia e non di materia, da ciò deriva la sua natura ondulatoria. La luce è una forma di radiazione elettromagnetica che consiste in rapidissime oscillazioni del campo elettromagnetico. Essa si propaga in linea retta in tutte le direzioni provocando un trasferimento di energia e non di materia, da ciò deriva la sua natura ondulatoria. Spettro elettromagnetico Spettro elettromagnetico

53 Secondo Einstein è necessario supporre che la luce stessa sia composta da singoli pacchetti di energia, i quanti del campo elettromagnetico, che più tardi furono chiamati fotoni. Secondo Einstein è necessario supporre che la luce stessa sia composta da singoli pacchetti di energia, i quanti del campo elettromagnetico, che più tardi furono chiamati fotoni. Spettro elettromagnetico Spettro elettromagnetico Albert Einstein

54 Per tutto il 1700 il modello che ebbe maggior credito fu quello corpuscolare, ma allinizio del 1800 prese il sopravvento il modello ondulatorio. Oggi i due modelli coesistono in quanto insieme a fenomeni ondulatori, ce ne sono altri spiegabili solo pensando che la luce sia formata da corpuscoli. Essendo la luce unonda elettromagnetica essa viaggia ad una velocità di Km/s, che è il massimo valore della velocità raggiunta. Per tutto il 1700 il modello che ebbe maggior credito fu quello corpuscolare, ma allinizio del 1800 prese il sopravvento il modello ondulatorio. Oggi i due modelli coesistono in quanto insieme a fenomeni ondulatori, ce ne sono altri spiegabili solo pensando che la luce sia formata da corpuscoli. Essendo la luce unonda elettromagnetica essa viaggia ad una velocità di Km/s, che è il massimo valore della velocità raggiunta. Spettro elettromagnetico Spettro elettromagnetico

55 ONDE ELETTROMAGNETICHE 5 intensità dell'onda I energia trasportata nell'unità di tempo e attraverso l'unità di superficie : I = energia t S unità di misura S.I. joule watt s m 2 = m2m2

56 ONDE ELETTROMAGNETICHE QUANTO di ENERGIA ELETTROMAGNETICA : FOTONE 6 campo elettromagnetico : E, B quanti di energia elettromagnetica (fotoni) E = h teoria dei quanti h = –34 J s costante di Planck = 600 nm (visibile : luce gialla) = s –1 E = h = –34 J s s –1 = –19 J = – J –19 J eV –1 = = 2 eV

57 ONDE ELETTROMAGNETICHE 7 QUANTO di ENERGIA ELETTROMAGNETICA : FOTONE E = h transizioni tra livelli energetici (atomici o molecolari) : assorbimento di fotoni assorbitori (assorbimento più colori nero) emissione di fotoni sorgenti (emissione più colori luce bianca )

58 Le onde a radio frequenza

59 Onde a radio frequenza Le onde radio sono utilizzate per le trasmissioni radiofoniche e televisive. Le onde radio sono utilizzate per le trasmissioni radiofoniche e televisive.

60 Onde a radio frequenza Esse occupano la fascia bassa dello spettro con lunghezze donda comprese tra (10 km e 10 cm). Esse occupano la fascia bassa dello spettro con lunghezze donda comprese tra (10 km e 10 cm).

61 Onde a radio frequenza I segnali televisivi viaggiano su onde che hanno frequenze più alte, possono quindi essere captate soltanto dalle antenne che vedono il trasmettitore. I segnali televisivi viaggiano su onde che hanno frequenze più alte, possono quindi essere captate soltanto dalle antenne che vedono il trasmettitore.

62 Onde a radio frequenza Il telefonino, la radio e la televisione fanno uso di onde a radio frequenza. Esse sono uno strumento rapido e versatile per trasportare informazioni a distanza. Il telefonino, la radio e la televisione fanno uso di onde a radio frequenza. Esse sono uno strumento rapido e versatile per trasportare informazioni a distanza.

63 Onde a radio frequenza Per imprimere su unonda elettromagnetica sinusoidale le informazioni contenenti i parole, immagini e suoni occorre modulare londa, cioè modificare la sua ampiezza o la sua frequenza. Per imprimere su unonda elettromagnetica sinusoidale le informazioni contenenti i parole, immagini e suoni occorre modulare londa, cioè modificare la sua ampiezza o la sua frequenza.

64 Onde a radio frequenza Un esempio nel quale occorre la modulazione di ampiezza è: una stazione radio. La quale con la frequenza di un MHz emette continuamente unonda elettromagnetica della stessa frequenza, anche quando la radio ricevente non emette alcun segnale sonoro. Un esempio nel quale occorre la modulazione di ampiezza è: una stazione radio. La quale con la frequenza di un MHz emette continuamente unonda elettromagnetica della stessa frequenza, anche quando la radio ricevente non emette alcun segnale sonoro.

65 Onde a radio frequenza Un esempio nel quale occorre la modulazione di frequenza è: il telefono; Un esempio nel quale occorre la modulazione di frequenza è: il telefono; in quanto se si dovesse assegnare a ogni telefono mobile una frequenza, in Italia esisterebbero solo 1200 telefonini,uno per ciascuna banda, larga 25Hz compresa tra 890 e 920 MHz, cioè lintervallo destinato alla telefonia mobile in quanto se si dovesse assegnare a ogni telefono mobile una frequenza, in Italia esisterebbero solo 1200 telefonini,uno per ciascuna banda, larga 25Hz compresa tra 890 e 920 MHz, cioè lintervallo destinato alla telefonia mobile

66 Il telefono mobile Anche la rete telefonica sfrutta la trasmissione in modulazione di frequenza. Il telefono mobile cellulare è collegato alla centrale telefonica non con i fili, ma mediante onde radio. Anche la rete telefonica sfrutta la trasmissione in modulazione di frequenza. Il telefono mobile cellulare è collegato alla centrale telefonica non con i fili, ma mediante onde radio.

67 Il telefono mobile Il territorio nazionale è diviso in zone chiamate celle, nelle quali il telefonino comunica con la centrale telefonica utilizzando una determinata frequenza o banda. Il territorio nazionale è diviso in zone chiamate celle, nelle quali il telefonino comunica con la centrale telefonica utilizzando una determinata frequenza o banda.

68 Il telefono mobile Quando il telefonino si sposta in unaltra cella, esso comunica con unaltra frequenza. Il cambiamento di frequenza è automatico. Quando il telefonino si sposta in unaltra cella, esso comunica con unaltra frequenza. Il cambiamento di frequenza è automatico.

69 Le microonde

70 Tra le onde a radio frequenza, ci sono anche le microonde, le quali sono in grado di attraversare latmosfera e, per questo, esse sono utilizzate per le comunicazioni con i satelliti. Tra le onde a radio frequenza, ci sono anche le microonde, le quali sono in grado di attraversare latmosfera e, per questo, esse sono utilizzate per le comunicazioni con i satelliti.

71 Le microonde Inoltre esse vengono anche impiegate in ambito industriale e domestico (forni a microonde) per riscaldare sostanze che contengono acqua infatti: Inoltre esse vengono anche impiegate in ambito industriale e domestico (forni a microonde) per riscaldare sostanze che contengono acqua infatti:

72 Le microonde il campo elettrico dellonda, fa vibrare le molecole di acqua contenute allinterno dei cibi, cedendo una parte della loro energia provocano un aumento di temperatura e quindi la cottura. il campo elettrico dellonda, fa vibrare le molecole di acqua contenute allinterno dei cibi, cedendo una parte della loro energia provocano un aumento di temperatura e quindi la cottura.

73 Le microonde Sulla terra le microonde sono utilizzate anche per le comunicazioni telefoniche a distanza e per i telefonini: infatti, quando si fa una telefonata interurbana, Sulla terra le microonde sono utilizzate anche per le comunicazioni telefoniche a distanza e per i telefonini: infatti, quando si fa una telefonata interurbana,

74 Le microonde il segnale elettrico è trasmesso da una città allaltra mediante le microonde, le quali sono inviate e captate per mezzo di grossi riflettori parabolici. il segnale elettrico è trasmesso da una città allaltra mediante le microonde, le quali sono inviate e captate per mezzo di grossi riflettori parabolici.

75 Onde elettromagnetiche e salute

76 Da tempo si parla dei possibili rischi da esposizione delle onde elettromagnetiche emesse da ripetitori di telefonia fissa e mobile e dai telefoni cellulari. I suddetti timori nascono nel 1993 quando lamericano David Reynard dichiara di aver fatto causa ad aziende produttrici di cellulari responsabili, a suo dire, della morte della moglie per tumore cerebrale.

77 Lamericano perse la causa per mancanza di prove scientifiche che collegano i fatti. Da quel momento sono stati avviati grandi progetti internazionali tra i quali Interpone, indagine in 13 paesi ideata dallagenzia internazionale per la ricerca sul cancro Lione sotto legida dellUnione Europea.

78 I risultati che stanno emergendo sono quelli epidemiologici e quelli condotti sugli animali. Secondo Paolo Vecchia, presidente del comitato internazionale per la protezione delle radiazioni non ionizzanti, cioè quelle a radiofrequenza, si può affermare che almeno a breve termine non esiste alcun legame tra lutilizzo del telefono cellulare e lincidenza del tumore (risultati che arrivano da Londra).

79 Anche in Italia, cioè a Bologna, è iniziato un esperimento da parte della fondazione Ramazzini per la ricerca sul cancro, che finirà nel 2009, dove sono stati sottoposti a campi magnetici simili a quelli generati dalle antenne dei telefonini 2400 ratti fino alla morte naturale.

80 Nel frattempo dobbiamo attenerci ai risultati che dimostrano la non pericolosità a medio e breve termine. Intanto cè da dire che leffetto negativo sulla salute sarebbe il riscaldamento dei tessuti provocato dalle radiazioni.

81 Da uno studio condotto da David De Pomerai delluniversità Nottingham in Inghilterra sugli invertebrati, si è dimostrato che laumento di temperatura durante lesposizione alle onde elettromagnetiche a radio frequenza è solo di qualche decimo di grado, pertanto non si può dire che una variazione così lieve di temperatura possa provocare una sofferenza da parte delle cellule nelluomo.

82 Una risposta più significativa potremo averla nel Nel frattempo possiamo concludere che già i produttori di telefonini stanno diminuendo questi rischi perché i moderni GSM e UMTS emettono meno di un quarto delle radiazioni dei cellulari di prima generazione.

83 Quelli più recenti, addirittura, modulando le emissioni con un sistema di filtraggio senza più antenne esterne, le riducono al minimo indispensabile.

84 Focalizziamo ora la nostra attenzione sulle antenne e i ripetitori di telefonia mobile. Gli esperti dellistituto superiore di sanità confermano che le antenne installate non si dovrebbero ridurre ma, anzi, aumentare perché in caso di intenso traffico telefonico,la comunicazione viene deviata su stazioni più lontane con frequenti commutazioni che aumentano in misura sostanziale lesposizione degli utenti

85 Inoltre è frequente la richiesta di collocare stazioni radio base lontane da scuole ed ospedali e addirittura fuori dallabitato. Una misura di questo tipo non solo aumenta il livello ambientale di campo elettromagnetico ma in alcuni casi anche quello locale in corrispondenza dell area che si intende proteggere

86 Spettro delle onde elettromagnetiche Linsieme delle onde elettromagnetiche costituisce lo spettro elettromagnetico Le onde elettromagnetiche viaggiano nel vuoto con velocità c, frequenza f e lunghezza donda l. I vari tipi di onde elettromagnetiche, prodotte tutte da cariche accelerate, sono mostrate in figura. Es.: onda radio di frequenza f=94.7MHz l = c/f = 3.17 m

87 Spettro elettromagnetico Nella seconda colonna ci sono le finestre atmosferiche che indicano quali radiazioni riescono ad attraversare l atmosfera che circonda la terra. l atmosfera che circonda la terra. Linsieme delle onde elettromagnetiche costituisce lo spettro elettromagnetico. Come si evince dalla figura esso risulta essere costituito da quattro colonne. Nella prima colonna ci sono le sorgenti di radiazione che vanno da un ordine di grandezza maggiore a un ordine di grandezza minore,come ad esempio: acceleratori di particelle, lampade e laser,antenne paraboliche, antenne radio.

88 Spettro elettromagnetico Nella terza colonna ci sono le radiazioni con rispettive lunghezze donda e frequenze,esse vanno da un massimo di 3x10² hertz ad un minimo di 10 hertz. Le prime,ossia i raggi gamma, avendo una piccolissima lunghezza donda vengono dette onde corte, le ultime ossia le onde radio avendo una grande lunghezza donda di 10km vengono dette onde lunghe. Nella quarta colonna ci sono gli oggetti rilevabili come ad esempio:quark,cellula,palla,casa che vanno dal più piccolo al più grande.

89 Spettro elettromagnetico La parola spettro ci richiama alla mente la striscia di colori che Newton ottenne facendo passare la luce solare attraverso un prisma ottenendo così un fascio di luce costituito dal rosso,arancione giallo,verde, indaco e violetto che non sono altro che i colori che vediamo quando sorge larcobaleno,questo fenomeno fu definito dispersione. La parola spettro ci richiama alla mente la striscia di colori che Newton ottenne facendo passare la luce solare attraverso un prisma ottenendo così un fascio di luce costituito dal rosso,arancione giallo,verde, indaco e violetto che non sono altro che i colori che vediamo quando sorge larcobaleno,questo fenomeno fu definito dispersione.

90 Onde a radio frequenza


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