[Elettromagnetismo] Chiarimenti sulle onde elettromagnetiche.

[idum]

Originariamente inviato da khri81

una domanda, ma le onde em quindi i fotoni si propagano in linea retta???

ma allora xchè fanno vedere che si propagano ad onde???

mi chiedevo una cosa, xchè la luce che sempre onde em sono le vediamo e le onde em usate x le trasmissione no? è solo un fatto di frequenza diversa? ma allora xchè nn provare a trasmettere sulla frequenza della luce?

questo concetto nn l'ho mai capito, forse un trasmettitore di onde em nelle frequenze visibili sono le lampadine?

Non è che si muovono come onde, sono i valori dei campi EM che oscillano. Come se una macchina andasse in linea retta ma il volume dell'autoradio cambia in maniera sinusoidale, senti il suono aumentare e diminuire ma la macchina continua ad andare in linea retta.

Si può trasmettere in effetti nella frequenza della luce, lo si può fare nelle fibre ottiche, nelle guide d'onda e in generale via cavo (per quanto poi li le frequenze sono quelle adatte al mezzo, sia esso fibra o guida o quel che vuoi e raramente ricadono nel limitato spettro del visibile), ma trasmettere informazioni in aria sulla Terra a frequenze luce sarebbe scomodo e fastidioso: vedresti continui lampi multicolori in giro sparati a frequenze che gli occhi non sono abituati a scartare. Non sarebbe opportuno ed infatti è vietato.

La lampadina è una sorgente di onde EM legittima. E, si, è un fatto di frequenza diversa: negli occhi hai dei sensori particolari che reagiscono solo a onde EM di una particolare sequenza. Sono (esempio terra terra) come i pixel di un monitor: quando gli arriva un'onda dentro quella banda, si accendono e trasmettono l'informazione al cervello, poi il cervello prende l'insieme dei punti e "ricostruisce" l'immagine.

Idum

[idum]

per il resto postate troppo velocemente e mi sono perso non so cosa volete ancora sapere che non sia stato detto :P

[Matrixbob]

Originariamente inviato da idum

per il resto postate troppo velocemente e mi sono perso non so cosa volete ancora sapere che non sia stato detto :P

Prenditela pure con calma tu io ci ho messo 10gg prima di ritornare a scrivere su questo 3D, quindi ... "chi va piano va sano e va lontano" ...

[khri81]

idum nn ho assolutamente capito l'es della macchine e dell'autoradio!

scusate lo so che rompo xò x me sta roba è difficile ma è troppo interessante e quest'argomento mi è sempre piaciuto!

[Matrixbob]

Originariamente inviato da khri81

idum nn ho assolutamente capito l'es della macchine e dell'autoradio!

scusate lo so che rompo xò x me sta roba è difficile ma è troppo interessante e quest'argomento mi è sempre piaciuto!

Idum si sta riferendo al campo elettromagnetico di cui il fotone si fa portatore.

Ma per curiosità a scuola li hai affrontati questi argomenti?!
Io ti consiglio il libro di fisica Halliday, costano uno schioppo, ma spiegano anche come fare il caffè.

(Edit)
Mi sanguinano ormai gli occhi, buona a tutti!

[idum]

Per quanto riguarda la MODULAZIONE, che sia essa AM, FM, o quella che vuoi (ne esistono tantissime), stiamo parlando di qualcosa di differente.
Il segnale è sempre una onda elettromagnetica. Ora, quest'onda non è detto che debba essere sinusoidale, può avere un andamento qualunque.
Alcuni modi con cui queste onde vengono sagomate opportunamente, ovvero MODULATE, consentono di trasmettere dei segnali opportuni.

Brevemente vi spiego come funziona la radio, che è una delle modulazioni più semplici. La codifica del segnale audio, anche stereo, richiede uno spettro molto basso, al massimo sui 100Khz a stare larghi.
Ora, se tutti trasmettessero il segnale su quella banda li, i segnali si mischierebbero ovviamente. E' come se tu devi prepararti una pinta di birra, una di vino e una d'acqua. Se li versi nello stesso bicchiere, si mischiano e non servono più a nulla.
Per godere di tutte le tre bevande, devi preparare 3 bicchieri differenti.

Per il segnale radiofonico è la stessa cosa: devi fare in modo di trasportare i tuoi 100 Khz in maniera distinta. Allora cosa si fa?

A ogni stazione si associa una frequenza PORTANTE, ad esempio isoradio è a 103.3 Mhz, in alcune zone Radio Dj è intorno ai 101.3 Mhz e così via. Si fa in modo ovviamente che ognuna delle portanti disti dalle altre all'incirca 100 Khz.

Poi la trasmittente costruisce un segnale prendendo l'onda sinusoidale della portante e modificandola nel suo intorno con il segnale audio che si vuole trasmettere. Questa operazione si chiama MODULAZIONE e, per le basi che avete, non è importante sapere come funziona, e poi c'è un mondo di documentazione sull'argomento. Quel che è forse curioso da sapere è che AM sta per Modulazione di Ampiezza, e significa che le variazioni sulla portante si hanno aumentando o diminuendo l'ampiezza del segnale a seconda di ciò che si deve trasmettere (più facile da fare, metodo antico), mentre FM è Modulazione di Frequenza, e questo significa che la portante rimane uguale e a variare è leggermente la frequenza della portante (più efficiente, metodo più moderno).

Poi il tema può variare moltissimo ed è estremamente interessante, ma non affrontabile senza una conoscenza molto profonda della teoria dei segnali.

Tra parentesi, se siete di Torino e se state al Politecnico, c'è il Prof. Garello, mio ex professore di queste cose, che è un grandissimo e potete chiedere a lui e tra parentesi, se gli lasciate anche un mio saluto ne sarò lieto.

Idum

[khri81]

certo che li ho studiati, ho delle lacune x quanto riguarda certi aspetti xchè nessun prof me li ha mai spiegati bene e io a suo tempo li imparavo a memoria x saperli durante le interrogazioni, ora che sono diventati di mio interesse questi argomenti vorrei colmare quelle lacune.

[idum]

Originariamente inviato da khri81

idum nn ho assolutamente capito l'es della macchine e dell'autoradio!

scusate lo so che rompo xò x me sta roba è difficile ma è troppo interessante e quest'argomento mi è sempre piaciuto!

Una cosa è il MOTO del fotone, e una cosa è il VALORE del campo EM che esso porta con se.
Ti rispiego con un altro esempio.

Per capire la cosa immaginati la OLA allo stadio. Ogni persona sta seduta al suo posto e quando è il suo turno si alza e poi si abbassa. L'effetto totale è di qualcosa che si sposta fra le persone, ma le persone sono rimaste al loro posto. Quel che si è spostato è il FRONTE DELL'ONDA, ovvero il fatto che una persona sta in piedi, e poi quella dopo etc. C'è sempre, in cima al movimento complessivo, una persona che sta in piedi e tu vedi questa cosa che si muove tra la gente.

Per un campo elettromagnetico è uguale. In ogni punto del campo il valore del campo elettromagnetico varia, aumenta e poi diminuisce e poi aumenta e così via. Ma quel punto non si sposta. L'effetto però è di un'onda che si sposta lungo il campo elettromagnetico.

Così se prendi un singolo fotone, questo si sposta in maniera rettilinea nel campo. Ma in ogni punto il campo elettromagnetico che trasporta varia in maniera sinusoidale. L'effetto finale è di un'onda così come avviene allo stadio.

Idum

[khri81]

ok perfetto adesso ho finalmente capito , un altra cosa e poi x oggi nn rompo più, quindi la frequenza è la velocità con cui varia il campo elettromagnetico giusto?

il fotone trasporta il campo elettromagnetico giusto?

[idum]

Originariamente inviato da khri81

ok perfetto adesso ho finalmente capito , un altra cosa e poi x oggi nn rompo più, quindi la frequenza è la velocità con cui varia il campo elettromagnetico giusto?

il fotone trasporta il campo elettromagnetico giusto?

Se l'onda è sinusoidale (e sarebbe l'onda portata dal singolo fotone), allora puoi descrivere la variazione del campo elettrico (in termini generali) come qualcosa del tipo Ex = E0(x) sen ( 2* pi* f * t + Q), dove 2 è 2, pi è pigreco, f è la frequenza e Q la fase (che non ci riguarda in questo discorso). La frequenza è un termine relativo all'oscillazione che ha nel punto il campo e qualitativamente è una rapidità di variazione pur se il termine "velocità" non è proprio adatto.

Il fotone è il VETTORE del campo elettrico. In termini non letterali, si, lo trasporta.

Idum

[Banus]

Originariamente inviato da Matrixbob

Mi pare che l'elettrone diventa proprio il fotone. Non è che genera il fotone.

No, lo "genera", o meglio, lo emette. Altrimenti salterebbe il principio della conservazione della carica

[Matrixbob]

Mi avevano sugerito d'andare a vedere sul vocabolario cosa significasse "campo", beh secondo il Garzanti:

12 (fis.) zona di spazio in ogni punto della quale è definita una certa grandezza fisica: campo magnetico, elettrico, gravitazionale.

[Matrixbob]

Questo weekend resterò a casa a studiare appunto Fisica II, siamo arrivati alla Legge di Biot-Savart e la più "semplice" Legge di Ampere.

Quindi se avete voglia di rispondere a qualche mia altra vecchia domanda a cui non è seguita risposta o volete approfondire voi un argomento, ve ne sarò grato.

[fiorefiore]

[Birzzum]

Ciao a tutti!
Scusate sono nuovo, quindi ditemi se sto facendo dei danni...
Parlando di onde EM, sono stati tirati in ballo anche i fotoni, forse generando un po' di confusione.

Il campo elettromagnetico presenta, come tutta la realtà, aspetti corpuscolari e ondulatori, per descriverlo nei vari aspetti ci sono la descrizione corpuscolare (fotoni) e quella ondulatoria.
Il fatto è che la descrizione in termini di fotoni è stata storicamente introdotta per spiegare l'interazione della radiazione elettromagnetica con la materia (effetto fotoelettrico), che altrimenti risultava inspiegabile.
Forse sarebbe meglio quindi parlare di fotoni solo dove questi risultano effettivamente utili per spiegare i fenomeni.

Per la trasmissione di segnali è più semplice pensare alla propagazione di onde, come è stato già spiegato bene.

[Banus]

Originariamente inviato da Birzzum

Scusate sono nuovo, quindi ditemi se sto facendo dei danni...

No, hai detto benissimo. Infatti ho cercato di evitare il discorso "meccanica quantistica" il più possibile, perchè è davvero complicato (e nemmeno io lo so bene ).
Già non è facile la teoria classica (per i casi generali serve la risoluzione di equazioni alle derivate parziali), la teoria quantistica addirittura non è del tutto chiara neppure ai fisici

[CioKKoBaMBuZzo]

mmm io non ho capito una cosa...se si era detto che le varie onde EM si distinguono fra loro per la frequenza, allora cosa vuol dire questo:

mi chiedevo una cosa, xchè la luce che sempre onde em sono le vediamo e le onde em usate x le trasmissione no? è solo un fatto di frequenza diversa? ma allora xchè nn provare a trasmettere sulla frequenza della luce?

e la risposta

Si può trasmettere in effetti nella frequenza della luce, lo si può fare nelle fibre ottiche, nelle guide d'onda e in generale via cavo (per quanto poi li le frequenze sono quelle adatte al mezzo, sia esso fibra o guida o quel che vuoi e raramente ricadono nel limitato spettro del visibile), ma trasmettere informazioni in aria sulla Terra a frequenze luce sarebbe scomodo e fastidioso: vedresti continui lampi multicolori in giro sparati a frequenze che gli occhi non sono abituati a scartare. Non sarebbe opportuno ed infatti è vietato.

trasmettendo sulla frequenza della luce, la stessa onda EM si modifica e diventa un tipo diverso di onda EM..no?

[khri81]

Originariamente inviato da Birzzum

Ciao a tutti!
Scusate sono nuovo, quindi ditemi se sto facendo dei danni...
Parlando di onde EM, sono stati tirati in ballo anche i fotoni, forse generando un po' di confusione.

Il campo elettromagnetico presenta, come tutta la realtà, aspetti corpuscolari e ondulatori, per descriverlo nei vari aspetti ci sono la descrizione corpuscolare (fotoni) e quella ondulatoria.
Il fatto è che la descrizione in termini di fotoni è stata storicamente introdotta per spiegare l'interazione della radiazione elettromagnetica con la materia (effetto fotoelettrico), che altrimenti risultava inspiegabile.
Forse sarebbe meglio quindi parlare di fotoni solo dove questi risultano effettivamente utili per spiegare i fenomeni.

Per la trasmissione di segnali è più semplice pensare alla propagazione di onde, come è stato già spiegato bene.

a me avevano spiegato a scuola questi due aspetti, che adesso mi hai messo confusione...

[Birzzum]

Originariamente inviato da CioKKoBaMBuZzo

trasmettendo sulla frequenza della luce, la stessa onda EM si modifica e diventa un tipo diverso di onda EM..no?

Allora, gli occhi contengono cellule sensibili alla radiazione elettromagnetica corrispondente a un intervallo di frequenze abbastanza piccolo: la radiazione EM che ha una frequenza in questo range è detta LUCE VISIBILE. A seconda del range di frequenza in cui si trova, l'onda EM viene chiamata raggio x, le microonda, i raggio gamma, gli infrarosso, e così via. Un'onda elettromagnetica è sempre e solo un'onda elettromagnetica (un campo elettromagnetico variabile nel tempo), classificata in base alla sua frequenza in alcuni "classi".

[Banus]

Originariamente inviato da CioKKoBaMBuZzo

trasmettendo sulla frequenza della luce, la stessa onda EM si modifica e diventa un tipo diverso di onda EM..no?

La separazione dei vari tipi di onda è del tutto convenzionale. Chiamiamo microonde le onde fra 30 cm e 1 mm, ma possiamo usarle come onde radio (quelle dei telefonini ) oppure usando la frequenza di risonanza dell'acqua, come metodo di riscaldamento