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#1 |
Senior Member
Iscritto dal: Jul 2001
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[Elettromagnetismo] Chiarimenti sulle onde elettromagnetiche.
[1]
Il termine onde elettromagnetiche sta ad indicare il sovrainsieme di tutte le tipologie di onde: microonde, raggi x, etc?! [2] Le tipologie di onde sono classificate in base alla frequenza di queste?! [3] Mi pare d'aver capito che facendo oscillare degli elettroni lungo una antenna si creano le onde elettromagnetiche, ma cosa accade di preciso dopo questa oscillazione?! Butto giù l'idea che mi sono fatto: - gli elettroni li faccio oscillare con una corrente alternata. - gli elettroni oscillanti modificano il loro campo elettrico. - questo campo si estende verso l'infinito alla velocità della luce circa, cioè è come piegare con onde una retta già esistente (vettore o come volete chimarlo) ?! Corretto?! Mi sembra tutto così strano ... ![]() ![]() [PS] Mi servirebbe una chiara ed intelligente definizione, magari anche letterale, di camp elettrico. Che vada oltra alla stupida e riassuntiva formula matematica. Ho bisogno di qualità & qualità con precisione sull'argomento, magari anche con analogie capibili dal popolo (cioè me ![]() E' 1 fenomeno che mi affascina ... ![]() Link correlati: [Fisica] Unità di misura derivate, dubbi: (Volt [al] Ampere) & (Ohm [per] Metro) .. [Fisica] Ma il fuoco ha struttura atomica?! [Luce] Onde EM & Fotone: sono 2 modi di rappresentare 1 fenomeno?! [Elettromagnetismo] Creiamo il "filo d'Arianna"! OK? [Confusione] Tensione, D.D.P. & F.E.M. che differenze ci sono?! [Luce] Onde EM & Fotone: sono 2 modi di rappresentare 1 fenomeno?! Applets Java della fisica
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#2 |
Senior Member
Iscritto dal: Mar 2004
Città: Verona
Messaggi: 2358
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Rispondo alla prima perchè sulle altre non sono abbastanza qualificato
![]() Le onde elettromagnetiche comprendono le microonde e dovrebbero comprendere anche i Raggi X. I raggi X, gamma, beta e alfa però sono anche chiamati radiazioni ionizzanti, ma dovrebbero essere comunque onde elettromagnetiche perché hanno una certa frequenza (molto alta). Se ho sbagliato qualcosa mi correggete ![]() |
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#3 |
Senior Member
Iscritto dal: Jul 2001
Messaggi: 9947
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Se poi devo continuare con la mia immaginazione pensando alla comunicazione con una sonda nello spazio allora mi viene da pensare che questa onda elettromagnetica deve essere in retta con l'antenna della sonda, dove arriverà il mio campo elettrico (deformato ad onde?!) facendo oscillare anche nella sua antenna gli elettroni ... sarà vero?! Boh!
Ed i dati come ci arrivano?! Modulati in frequenza?!
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#4 |
Senior Member
Iscritto dal: May 2003
Città: Gioia Sannitica (CE)
Messaggi: 1436
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premetto ke nn sn un grande esperto sull'argomento, ma leggendo un libro di Einstain (Relatività: esposizione divulgativa e scritti di Descartes, Newton, Lobacevskij, Reimann, Helmholtz, Maxwell, Poicarè, Einstein su Spazio Geometria Fisica, Bollati Boringhieri) in cui spiegava le onde elettromagnetiche diceva, se ho ben capito, ke un'onda elettro-magnetica è una alternanza di un campo magnetico ad un campo elettico cioè:
un elettrone possiede un capo elettrioco, un campo elettrico in movimento genera un campo magnetico(da cui onde elettro - magentiche),un campo magnetico in movimento genera un campo elettrico a sua volta genera un altro campo magnetico ke a sua volta genera ancora un campo elettrico, e così via... quindi la frequenza, tipicamente associata alle onde eletromagentike, dovrebbe essere la rapidità con cui avviene l'altrenanza fra i due tipi di campi. e tali onde dovrebbero comprendere tutti quei fenomeni ke si generano attraverso una oscullazione come descritta sopra e ke coinvolgono particelle cariche e vanno dalle onde radio ai raggi cosmici poi quello ke succede in una antenna nn lo so
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#5 | |
Bannato
Iscritto dal: May 2003
Città: San Gimignano (Siena) - /!\ bannato con onore per cambio nick: ora sono erythraeum /!\
Messaggi: 919
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Quote:
![]() I raggi alpha e beta sono radiazioni corpuscolari (rispettivamente formate da nuclei di elio ed elettroni) Forse ti sei confuso a causa della Teoria di De Broglie, che risolve il dualismo onda/particella, associando ogni particella con quantità di moto una determinata lunghezza d'onda ![]() |
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#6 | |
Senior Member
Iscritto dal: Mar 2004
Città: Verona
Messaggi: 2358
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infatti non ricordavo bene se nello spettro elettromagnetico c'erano le radiazioni ionizzanti... ci sono solo i raggi X e gamma quindi ![]() |
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#7 |
Senior Member
Iscritto dal: Jul 2001
Messaggi: 9947
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Scusate se chiedo un UP, ma sono troppo interessato all'argomento.
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#8 |
Member
Iscritto dal: Sep 2005
Città: a largo dei bastioni di Orione
Messaggi: 28
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[1]
Il termine onde elettromagnetiche sta ad indicare il sovrainsieme di tutte le tipologie di onde: microonde, raggi x, etc?! si. [2] Le tipologie di onde sono classificate in base alla frequenza di queste?! si. [3] Mi pare d'aver capito che facendo oscillare degli elettroni lungo una antenna si creano le onde elettromagnetiche, ma cosa accade di preciso dopo questa oscillazione?! Butto giù l'idea che mi sono fatto: - gli elettroni li faccio oscillare con una corrente alternata. "diciamo con una tensione alternata, ma va bene lo stesso" - gli elettroni oscillanti modificano il loro campo elettrico. "semmai creano un campo em sottoforma di dipolo" - questo campo si estende verso l'infinito alla velocità della luce circa, cioè è come piegare con onde una retta già esistente (vettore o come volete chimarlo) ?! "chee?"
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#9 | ||
Senior Member
Iscritto dal: Jul 2001
Messaggi: 9947
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Cioè?! Spiega meglio o se riesci mi trovi un link chiaro ... ![]() [PS] So cosa è un dipolo, ma cosa viene "sviluppato" non lo so. [2] Ovvero questo campo esisterà già o no?! Quindi mi immaginavo una tovaglia che iniziava a ondeggiare, ma probabilemente sparo cavolate ... Oppure gli (e-) iniziano a generare E dal momento che li faccio oscillare gli (e-) nell'antenna?!
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#10 | ||||
Senior Member
Iscritto dal: May 2004
Messaggi: 614
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Quote:
La forza elettromagnetica è una delle 4 forze elementari su cui si basa la materia come noi la vediamo. E' quella che consente agli elettroni e ai protoni di interagire per comporre le molecole, è quella che tu percepisci come "calore", etc etc. Insieme alla gravità, essa è il vettore/causa della quasi totalità degli eventi macroscopici (ovvero a dimensioni superiori a una particella atomica). Il vettore di tale forza è il fotone. Ogni volta che c'è un fenomeno qualsiasi elettromagnetico, c'è un fascio di fotoni scambiato fra gli attori di questo fenomeno. Per il momento tralasciamo la trattazione quantistica che è complicata e limitiamoci alle leggi di Maxwell che comunque coprono il 99% di tutti gli eventi macroscopici. Applicando in una certa maniera le leggi di Maxwell, che sono il sunto di tutta l'esperienza sull'elettomagnetismo di inizio ventesimo secolo, ti trovi che puoi descrivere il comportamento dei fenomeni elettromagnetici utilizzando la descrizione di Campo Elettromagnetico, che significa immaginare l'intero spazio immerso di portatori di effetti elettromagnetici che hanno un comportamento dipendente ovviamente dalle sorgenti (ad esempio una radio trasmittente, un filo percorso da corrente, un atomo di idrogeno, qualunque cosa fatta di materia), che si scambiato tali interazioni. Tali portatori sono i fotoni, ma nella teoria per descriverli usiamo le ONDE ELETTROMAGNETICHE. Quindi: ONDA ELETTROMAGNETICA=FOTONE. Quali sono le onde elettromagnetiche? sono tutte quelle portate da fotoni. La luce visibile, dunque, è un'onda elettromagnetica. Ma non solo. Le onde si caratterizzano a partire dalla loro energia, il che si rispecchia fondamentalmente in una differente frequenza/lunghezza d'onda (tipica del materiale che attraversa). Esistono dunque onde lunghe, con frequenza bassa, e poi salendo ci sono le onde radio, poi ci sono quelli chiamate onde corte, le ultime due usate per le comunicazioni radio, poi ci sono le microonde, l'infrarosso, la luce visibile, l'ultravioletto, i raggi X e infine i raggi gamma. La distinzione è solo tradizionale, in quanto la devi vedere come un continuo di valori. Maggiore è la frequenza, minore è la lunghezza d'onda, secondo una relazione inversa che dipende anche dal materiale che l'onda attraversa. Infatti, un'onda che si trasmette in acqua presenta una lunghezza d'onda differente, ed è una cosa che puoi sperimentare facilmente vedendo che se metti un oggetto colorato sott'acqua e lo vedi sott'acqua, il colore è leggermente differente. Ora rispondo alle tue domande. Quote:
Le radiazioni, termine molto generico che indica qualcosa che viene irradiato e normalmente si intende oggi qualcosa legato al nucleare, non sono tutte onde elettromagnetiche. A volte sono particelle (ad esempio nuclei di Elio, o protoni o neutroni) come qualcuno ti ha postato sopra. In quel caso, matematicamente ci sono delle affinità (e anche fisicamente quantisticamente parlando); ma non sono onde elettromagnetiche. Lo sono invece i fotoni irradiati ad alta frequenza. Quote:
Ma è importante capire che significa "frequenza". Bisogna infatti pensare che ogni singolo fotone ha un'onda che è SINUSOIDALE, ovvero descrivibile con qualcosa del tipo: E(x)=A(x)sen( 2*pi*f*t), (per indicare ad esempio l'intensità di campo elettrico in un punto) dove A(x) è l'ampiezza del segnale, dipendente dalle coordinate spaziali (tipicamente dalla distanza dalla sorgente), pi è pigreco, f è la frequenza del segnale, t è la coordinata temporale. Se tu hai presente il teorema di FOURIER, sai che qualunque funzione è descrivibile tramite una sommatoria (nel caso di segnali periodici) o un integrale (nel caso generico), di addendi sinusoidali come quelle sopra. Questo significa che qualunque segnale elettromagnetico è descrivibile come una somma (finita o infinita) di onde sinusoidali. Ogni onda sinusoidale è un fotone e ogni onda è caratterizzata dalla frequenza, che è un moltiplicatore che sta dentro a sen(x). In pratica ci dice in quanto tempo l'onda ci mette ad andare dal suo valore massimo (sen(x)=1) al suo valore minimo (sen(x)=-1), e per comprendere sta cosa dovresti aver fatto trigonometria; se non l'hai fatto, salta tutto e prendi la cosa per buona. Normalmente, considera che le onde sono emesse a varie frequenze, una specie di composizione di vari fotoni ognuno con la sua lunghezza d'onda. L'insieme delle frequenze di una data radiazione elettromagnetica è chiamata SPETTRO (di frequenza). Lo spettro, ad esempio, della radiazione luminosa ha delle precise lunghezze d'onda in aria: approssimativamente da 380 (viola) a 780 (rosso) nanometri. Quando parli di una precisa frequenza, parli di un singolo gruppo di fotoni con la stessa energia, e quindi con la stessa frequenza. E' il caso del LASER, che è appunto un fascio monocromatico (stessa frequenza) di fotoni. Quote:
Cerco di fartela semplice, evocandoti degli esperimenti che anche in un liceo dovrebbero essere stati studiati. Dall'esperienza di Ampere, tu sai che, facendo scorrere elettricità costante su un filo, tu ottieni un campo magnetico. Ma se fai variare l'intensità di corrente, allora quel che produci è un campo elettromagnetico, in quanto dall'esperienza di Faraday tu scopri che se hai un campo magnetico variabile, ti si crea un campo elettrico e viceversa. In pratica, un filo percorso da corrente non costante, produce un campo elettromagnetico, il che significa pure che irradia delle onde elettromagnetiche. Ora, a seconda del modo con cui la corrente sul filo varia (per farla molto semplice), tu puoi irradiare delle onde con spettri differenti. L'elemento base per studiare la produzione delle onde, è il DIPOLO ELETTRICO, che corrisponde un pezzetto di filo infinitesimo, sul quale scorre una corrente sinusoidale. L'onda che produce, dipende dalla corrente sinusoidale che ci mandi dentro. E' così, ad esempio, che viene emesso il segnale del telefonino: esiste una antenna, che è un dipolo elettrico, e il circuito interno gli manda una corrente tale da fargli emettere un'onda che può poi essere tradotta nella voce nella maniera più opportuna. Spero di essere stato completo. Certo, non è una cosa semplicissima da spiegare senza formule matematiche e un minimo di basi fisiche, ma spero tu abbia capito. Per ogni domanda sono a disposizione, via PM se mi dimentico di ripassare qui ![]() Idum |
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#11 |
Senior Member
Iscritto dal: May 2004
Messaggi: 614
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Il "perchè" un dipolo emetta un onda è un meccanismo complesso.
Ti do una spiegazione, ma è molto molto triviale, anche perchè i termini esatti non me li ricordo più ![]() Innanzi tutto partiamo dall'elettrone. Un elettrone, quando accumula dell'energia, dopo un po' la scarica tutta insieme (in blocchetti ben precisi di energia dipendenti dall'elettrone stesso), sotto forma di fotone. L'energia del fotone, dunque, dipende dalle caratteristiche dell'elettrone stesso, ovvero dall'atomo di cui fa parte. E' per questo, ad esempio, che certi oggetti hanno sempre lo stesso colore, è dipendente dal fatto che gli atomi di cui è composto tale oggetto fanno si da emettere una radiazione della frequenza di quel colore. Ora, se noi prendiamo un filo metallico, esso è composto da degli atomi che sono fra loro legati da un legame particolare (detto appunto legame metallico) che consente agli elettroni una certa mobilità lungo lo stesso metallo. Questo comporta che, quando vengono eccitati da una forza elettromotrice (una differenza di potenziale, ad esempio), si spostano lungo il filo, causando una variazione del campo elettrico, dato che spostano gli equilibri con i protoni che sono invece bloccati. Tale variazione è l'intensità di corrente, misurabile. In un dipolo elettrico, tale movimento non si chiude in un anello come in un circuito, ma, arrivati in cima, sulla punta, gli elettroni si bloccano dato che non possono andare avanti. Sono dunque obbligati, quindi, a rilasciare sotto forma di fotoni (e dunque di onde elettromagnetiche) l'energia accumulata, per tornare al loro punto di equilibrio. IDUM |
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#12 | |||
Senior Member
Iscritto dal: Jul 2001
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Premetto che io ho dato l'esame di Fisica I e che esco da una scuola tenica dove ho visto un po' di fisica sommaria e della meccanica - elettronica.
Sto seguendo il corso di Fisica II in questo trimestre e x ora stiamo arrivando ai circuiri RC, quindi subito dopo il potenziale elettrico. Quote:
- Per sapere cosa è 1 fotone farò riferimento a Wikipedia ... ho sentito parlare anche di Gravitone, immagino che sarò il vettore nello spazio della forza gravitazionale. ![]() - Qui per "fascio" intendo lo "spettro fotonico"?! - Lo spazio è fitto di questi vettori?! Quote:
![]() - Questa equivalenza x me resta ancora 1 mistero. ![]() Quote:
![]() - Oscilla il Fotone, non va dritto?! Mmmm ma forse non fai riferimento alla sua traiettoria, ma a qualcosa che emana variabilmente e quantificabile con un'onda sinusoidale come quella della corrente alternata ... - So cosa è la composizione-scomposizione di Fourier, mi pare venga anche usata nel progetto SETI@Home x scomporre le onde radio nelle sue componenti base.
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#13 | ||
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#14 | |
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Iscritto dal: Jul 2001
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OK sto facendo fantascienza L ![]() Tra l'altro il progetto Einstein@Home immagino stia lavorando appunto su queste cose. [PS] Continuo + tardi l'approfondimento, ora vado a fare 1 po' di sport!
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#15 |
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[EDIT]
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#16 |
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Iscritto dal: Oct 2003
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bhè penso che l'ipotesi del gravitone sia stata fatta proprio a partire dalle analogie con le altre forze
![]() però nessuno ha ancora provato la sua esistenza ![]()
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#17 | ||||||||
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Per darti una idea immediata, uno spettro di frequenza di un suono è quello che si manipola con gli equalizzatori. Quote:
L'importante è non limitare il pensiero in fotone=luce. La luce è una particolare onda elettromagnetica, quindi fotone=luce, ma non è detto che ogni fotone sia visibile, ovvero la sua frequenza ricada nello spettro visibile. Il singolo evento, ovviamente, emette i suoi fotoni in quanto onde. Se la trasmissione è un impulso, anche la permanenza del campo EM dovuto all'impulso è limitata nel tempo. Quote:
L'argomento è troppo vasto da essere qui trattato, dovresti prendere del materiale divulgativo e cominciare a studiare. Se vuoi proprio sbalordirti, poi, prenditi QED (ed. Adelphi) di Feynmann (una delle menti più grandi della fisica del '900). Comunque, agli scopi dell'elettromagnetismo, ti conviene considerare il fotone come un "oggetto continuo", appunto un'onda, così come è formulato nelle equazioni di Maxwell. Quote:
Quote:
Spero di esserti stato di aiuto Idum |
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#18 | |
Senior Member
Iscritto dal: May 2004
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IDUM |
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#19 |
Member
Iscritto dal: Oct 2003
Città: Vermezzo - Fiorenza
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ma il gravitone dovrebbe avere la capacità di incurvare lo spazio-tempo?
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#20 | |
Senior Member
Iscritto dal: Nov 2002
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Su questa domanda non ti ha risposto nessuno, ma secondo me è importante. Un campo in generale è un modo per associare una quantità ad ogni punto dello spazio: ad esempio ad ogni punto di una stanza puoi associare la sua temperatura, e ottieni così il campo delle temperature. Per misurare un campo hai bisogno di una sonda (in questo caso il termometro). Un altro esempio è la velocità dell'aria in una camera a vento: metti un pezzo di spago e in base all'intensità del movimento e alla direzione dello spago deduci la velocità dell'aria in quel punto. Questo è un esempio di campo vettoriale, perchè la velocità è descrivibile da un vettore. Il campo elettrico è un campo vettoriale: ad ogni punto associ un vettore, come nel caso delle velocità. A differenza dal precedente esempio, il campo elettrico esiste anche nel vuoto, cioè in assenza di "qualcosa" su cui si "appoggi". Lo puoi considerare una proprietà dello spazio, come ad esempio puoi considerare la densità di un oggetto punto per punto come una proprietà dell'oggetto (e anche questo è un campo: il campo di densità ![]() Il concetto di campo è importantissimo per la fisica moderna, ed estremamente potente: si può dire che tutto, particelle e forze, sono un campo ![]()
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echo 'main(k){float r,i,j,x,y=-15;while(puts(""),y++<16)for(x=-39;x++<40;putchar(" .:-;!/>"[k&7])) for(k=0,r=x/20,i=y/8;j=r*r-i*i+.1, i=2*r*i+.6,j*j+i*i<11&&k++<111;r=j);}'&>jul.c;gcc -o jul jul.c;./jul |Only Connect| "To understand is to perceive patterns" Isaiah Berlin "People often speak of their faith, but act according to their instincts." Nietzsche - Bayesian Empirimancer - wizardry |
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