Le onde elettromagnetiche Onde sonore Ottica geometrica

Le onde elettromagnetiche Le onde elettromagnetiche sono prodotte da campi elettrici e magnetici variabili nel tempo L’onda elettromagnetica è la propagazione di E e B nello spazio e nel tempo Sono descritte dalle equazioni di Maxwell Nel vuoto viaggiano alla velocità della luce (3*108) m/s Le grandezze che le caratterizzano sono l’intensità, la lunghezza d’onda, la frequenza e la velocità v = 1/()1/2 =  L’intensità è proporzionale a E2

Le equazioni di Maxwell C(E) = - (B)/ t (B) = 0 C(B) = 0(i +0 (E)/ t)

Onde radio: lunghezza d’onda da 100 Km a 1 m; impiego: telecomunicazioni, radiodiffusione e televisione; sorgente: dispositivi elettronici Microonde: dai cm ai mm; sistemi radar, trattamento cibi e telefoni cellulari; dispositivi elettronici Infrarossi: da 1 mm a 1m; riscaldamento e fotografia nell’infrarosso; corpi caldi Radiazione visibile: da 0,3 m (violetto) a 0,8m (rosso); sorgente: corpi incandescenti Ultravioletti: da 0,1m a 0,01m

Raggi X: da 0,01 m a 10-6 m; sorgente: bombardamento elettronico; impiego: radiografia, radioterapia (i raggi X interagiscono con il calcio delle ossa) Raggi gamma: da 10-6 m a 10-8 m; sorgente: sostanze radioattive; impiego: radioterapia (per assorbirli occorrono diversi centimetri di piombo o alcuni metri di cemento) Il potere di penetrazione delle onde dipende dalla frequenza e aumenta con essa; inoltre dipende dal materiale e dalla sua superficie In ordine dalle onde meno penetranti a quelle più penetranti: infrarossi, ultravioletti, raggi X, raggi gamma

Dipendenza dell’assorbimento dallo spessore del materiale I=I0 e-kx I intensità uscente, I0 intensità entrante e x spessore del materiale I I0 Ex 965, 125 x

Radioattività Decadimento alfa: emissione di una particella alfa (nucleo di elio) Decadimento beta: emissione di un elettrone o positrone Decadimento gamma: emissione di un fotone Legge del decadimento: N = N0 e-t/ (andamento esponenziale) Strumento per misurare il numero di particelle emesse da una sostanza radioattiva: contatore Geiger La radioattività fu scoperta per caso impressionando lastre fotografiche

Il suono Le onde sonore si propagano sono nel mezzo e possono essere longitudinali e trasversali Sono vibrazioni elastiche La velocità nell’aria è (331 + 0.6TC) m/s A 20°C 343 m/s L’intensità dell’onda I=P/S=P/4R2 dove R è la distanza dalla sorgente sonora Il livello di intensità sonora si misura in dB (decibel)  = 10log(I/I0) dove I0 = 10-12 W/m2 (soglia di udibilità) Il range di frequenze udibili dall’uomo va da 16 Hz a 12000 Hz (altro libro: 20Hz- 20kHz)

Ultrasuoni: frequenza superiore a 12000 Hz (o 20kHz) Infrasuoni sotto i 20 Hz Effetto Doppler: sorgente in moto e osservatore fermo, osservatore in moto e sorgente ferma

Ottica geometrica Riflessione i=r rifrazione i r i sen i/sen r = n2 /n1 n = c/v sen i/sen r = v1 /v2 r

Specchi Sono superficie riflettenti lisce Se la superficie è piana lo specchio si dice piano Se la superficie è sferica lo specchio si dice sferico: specchio concavo e specchio convesso

Lenti La lente è fatta di un materiale trasparente delimitato da due superficie, una o entrambe delle quali sono calotte sferiche Lenti biconvesse (lente convergente) Lenti biconcave (lente divergente) Le proprietà delle lenti sono dovute alla rifrazione della luce che le attraversa