O: Onde Elettromagnetiche

L’onda elettromagnetica è una perturbazione dello spazio vuoto o di un mezzo, generata da una sorgente elettrica, pertinente alla propagazione del campo elettromagnetico. Sorgente di onde elettromagnetiche sono le cariche elettriche accelerate, che con il loro moto irradiano nello spazio circostante parte dell’energia posseduta, provocando un’alterazione dello stato del mezzo o dello spazio vuoto circostante. Le onde elettromagnetiche sono onde trasversali: la perturbazione generata dalla carica elettrica si configura come un vettore campo elettrico E e un vettore campo magnetico H variabili nel tempo, la cui direzione si mantiene in ogni punto e in ogni istante reciprocamente perpendicolare. A tali vettori è associata un’energia, descritta matematicamente da un altro vettore, chiamato vettore di Poynting, che viene calcolato conoscendo E e H, con il prodotto vettoriale P = E×H. P dà la direzione di propagazione dell’energia, sempre perpendicolare a quella di E e di H; è anch’esso dipendente dal tempo e il suo valore medio è pari all’energia portata dall’onda istante per istante. La variazione spazio-temporale dei vettori E e H è descritta dalle equazioni di Maxwell, risolvendo le quali, imposte le opportune condizioni iniziali, si riesce a prevedere come l’onda elettromagnetica si propagherà nel mezzo circostante. Se il mezzo è diverso dal vuoto, le sue proprietà elettriche e magnetiche vengono descritte da opportuni parametri che compaiono nelle equazioni, la costante dielettrica e la permeabilità magnetica. Nel vuoto, la velocità di fase di un’onda elettromagnetica coincide con c, la velocità della luce nel vuoto, pari a 299.792.458 m/s.