sabato 2 aprile 2016

SPETTRO DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE

Lo spettro elettromagnetico è l'insieme continuo di tutte le radiazioni al variare della frequenza (lunghezza d'onda) Al crescere della frequenza troviamo le onde RADIO, le onde TV e MICROONDE, gli INFRAROSSI, il VISIBILE (suddiviso nei vari colori dal rosso al violetto), gli ULTRAVIOLETTI, i RAGGI X e i RAGGI GAMMA.


ONDE RADIO e ONDE TV
𝜆=100Km - 1cm
La lunghezza d'onda da può variare da 1cm a 10⁵m=100Km circa. Sono tutte le onde elettromagnetiche che si possono produrre artificialmente con circuiti o apparati elettrici.


Le onde utilizzate nelle trasmissioni radio locali FM hanno frequenze tra 90Mhz e
110 MHz e  lunghezza d'onda di circa 1 m. Ad esempio 89 MHz è la frequenza di radio DJ ha lunghezza d'onda data da 𝜆=c/f=10⁸/89 10⁶=100/89=1,12m. NB: L'antenna della radio è lunga circa 60cm cioè 𝜆/2.
Tali onde sono riflesse dagli strati di ioni presenti nell’alta atmosfera, il che rende possibile la trasmissione di segnali a grande distanza da un punto all’altro della superficie terrestre.









Avendo lunghezza d’onda piuttosto grande (
quelle con 𝜆>100m) possono aggirare per diffrazione ostacoli di dimensioni non troppo grandi, come alberi e case. Possono esser invece riflesse da colline .

ONDE TV E RADAR- MICROONDE
𝜆=1cm a 1mm
Tali onde non sono riflesse dalla ionosfera e quindi costituiscono il mezzo ideale per le comunicazioni spaziali.
A causa della piccola lunghezza d’onda vengono riflesse da ostacoli abbastanza piccoli come case, aerei in movimento ecc.

 
 
Per questo sono sfruttate per i funzionamento dei Radar. Esse però non possono essere usate per trasmissioni poste sulla superficie terrestre a distanze superiori al centinaio di chilometri in quanto non seguono la curvatura terrestre (in tal caso si usano i ripetitori). 
Nei forni a microonde mettono in oscillazione le molecole polari presenti nel cibo trasformando l'energia dell'onda in calore.

INFRAROSSI 𝜆=1mm-1𝝁m

A causa dell’elevata frequenza è difficile ottenerle con circuiti oscillanti.
Vengono però prodotte dalle OSCILLAZIONI TERMICHE DEGLI ATOMI; esse provengono quindi da tutti i corpi e, in particolare dai CORPI CALDI.
Invisibili possono venire percepite al tatto e impressionano particolari pellicole fotografiche. 

Vista la lunghezza d’onda superiore a quella della luce, possono AGGIRARE PICCOLE PARTICELLE in sospensione nell’atmosfera (vedi fenomeno diffrazione) e per questo motivo vengono usate per fotografare al buio e in caso di nebbia.

LA LUCE VISIBILE


Appartengono alla luce visibile le onde elettromagnetiche alle quali è sensibile l’occhio umano. La luce visibile è una piccola porzione dello spettro delle onde elettromagnetiche.
Sono emesse dai corpi aventi temperatura molto elevata, come metalli incandescenti, le fiamme e, naturalmente, il Sole e le stelle.
   
ULTRAVIOLETTI 


𝜆=10⁻⁹m f=10¹⁷Hz
Emessi dagli atomi ed intervengono in alcuni importanti fenomeni, come la produzione dell’ozono, negli strati alti dell’atmosfera e della melanina nell’epidermide dell’uomo.
Rispetto alla luce visibile penetrano più profondamente nei tessuti viventi e, se di frequenza più alta possono risultare letali per le cellule e batteri (UVA ; UVB) .

RAGGI X 
𝜆=10⁻¹¹m f=10¹⁹Hz


Vengono prodotti quando un elettrone viene inviato ad elevata velocità contro un bersaglio metallico.
Penetrano facilmente nei tessuti viventi dai quali vengono assorbiti in misura diversa, a seconda della natura dei tessuti stessi; per questo fatto e per la proprietà di impressionare le lastre fotografiche vengono usati in medicina.
Uccidono le cellule e possono produrre mutazioni genetiche.

I raggi X uccidono più facilmente cellule malate che cellule sane e pertanto, in dosi opportune, possono essere usati in certe terapie.
I raggi X sono anche usati per lo studio dei cristalli. Un fascio di raggi X che penetra in un cristallo subisce riflessioni successive da parte degli atomi presenti nel reticolo cristallino dando origine a figure di diffrazione. Dalla forma e dalle dimensioni di queste figure è possibile, nota la distanza fra gli atomi, risalire alla lunghezza d’onda dei raggi X e, viceversa, nota tale lunghezza, risalire alla spaziatura degli atomi.


RAGGI GAMMA


𝜆<10⁻¹¹m f=10²²Hz
Sono emessi dai nuclei instabili degli elementi radioattivi.
Sono estremamente penetranti e provocano gravi alterazioni dei tessuti viventi e anche la morte






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