La luce vista come onda
Buongiorno
Sono uno studente di un istituto tecnico e l'anno scorso non sono arrivato a studiare la luce e le onde meccaniche. Ho datto per conto mio allora ma mi sono rimasti tuttora dei dubbi che mi devo assolutamente togliere. In particolare non capisco perchè la luce è vista come onda. Per un'onda meccanica ha senso di parlare di "onda" ma non capisco che senso abbia parlare della luce come se fosse un'onda. Che cosa trasporta? Che cosa oscilla lungo la direzione di propagazione? Forse è il campo elettrico e magnetico che oscillano? Ma come possono dei campi oscillare? Ed infine perchè i due campi sono perpendicolari tra loro?? Capisco che la variazione di campo elettrico ne genera uno magnetico che varia poichè il campo elettrico stesso varia perchè oscilla (anche se non capisco come possa oscillare un campo elettrico), ma perchè i due campi devono essere per forza perpendicolari?? Forse per la legge di Lenz per cui la variazione di campo magnetico genera un campo elettrico che si oppone alla variazione stessa? E affinchè si possa opporre deve essere per forza perpendicolare? E perchè perpendicolare? E ultima cosa: il campo magnetico genera il campo elettrico viceversa? Secondo me il campo magnetico genera il campo elettrico altrimenti ci dovrebbe essere una carica per generare il campo elettrico.
Grazie a tutti scusate se i miei dubbi sembrano stupidi ma non ho per niente trattato questo argomento a scuola
Sono uno studente di un istituto tecnico e l'anno scorso non sono arrivato a studiare la luce e le onde meccaniche. Ho datto per conto mio allora ma mi sono rimasti tuttora dei dubbi che mi devo assolutamente togliere. In particolare non capisco perchè la luce è vista come onda. Per un'onda meccanica ha senso di parlare di "onda" ma non capisco che senso abbia parlare della luce come se fosse un'onda. Che cosa trasporta? Che cosa oscilla lungo la direzione di propagazione? Forse è il campo elettrico e magnetico che oscillano? Ma come possono dei campi oscillare? Ed infine perchè i due campi sono perpendicolari tra loro?? Capisco che la variazione di campo elettrico ne genera uno magnetico che varia poichè il campo elettrico stesso varia perchè oscilla (anche se non capisco come possa oscillare un campo elettrico), ma perchè i due campi devono essere per forza perpendicolari?? Forse per la legge di Lenz per cui la variazione di campo magnetico genera un campo elettrico che si oppone alla variazione stessa? E affinchè si possa opporre deve essere per forza perpendicolare? E perchè perpendicolare? E ultima cosa: il campo magnetico genera il campo elettrico viceversa? Secondo me il campo magnetico genera il campo elettrico altrimenti ci dovrebbe essere una carica per generare il campo elettrico.
Grazie a tutti scusate se i miei dubbi sembrano stupidi ma non ho per niente trattato questo argomento a scuola
Risposte
I dubbi non sono per niente stupidi, però sono domande abbastanza difficili... 
Comunque, provo a dirti qualcosa.
Cosa trasporta? Niente di materiale. Del resto neanche le onde meccaniche trasportano nulla. Di immateriale, trasportano energia e quantità di moto, come le onde meccaniche.
Che cosa oscilla lungo la direzione di propagazione? Niente. Sono onde trasversali.
Forse è il campo elettrico e magnetico che oscillano? Sì
Ma come possono dei campi oscillare? Perchè no? Se ti metti in un punto, trovarai che, per es. $E = Asin(omegat)$, non è una oscillazione?
Ed infine perchè i due campi sono perpendicolari tra loro?? Qui bisognerebbe addentrarsi nei misteri delle equazioni di Maxwell...
il campo magnetico genera il campo elettrico viceversa? Ciascuno genera l'altro. Non è uno o l'altro che comincia. La variazione di E produce una corrente di spostamento, e questa un campo magnetico. La variazione di B produce un campo elettrico.
Comunque, provo a dirti qualcosa.Cosa trasporta? Niente di materiale. Del resto neanche le onde meccaniche trasportano nulla. Di immateriale, trasportano energia e quantità di moto, come le onde meccaniche.
Che cosa oscilla lungo la direzione di propagazione? Niente. Sono onde trasversali.
Forse è il campo elettrico e magnetico che oscillano? Sì
Ma come possono dei campi oscillare? Perchè no? Se ti metti in un punto, trovarai che, per es. $E = Asin(omegat)$, non è una oscillazione?
Ed infine perchè i due campi sono perpendicolari tra loro?? Qui bisognerebbe addentrarsi nei misteri delle equazioni di Maxwell...
il campo magnetico genera il campo elettrico viceversa? Ciascuno genera l'altro. Non è uno o l'altro che comincia. La variazione di E produce una corrente di spostamento, e questa un campo magnetico. La variazione di B produce un campo elettrico.
Grazie mille per la risposta. Un altra domanda... Ma se non c'è materia come può esserci quantità di moto?
"Damiano77":
Ma se non c'è materia come può esserci quantità di moto?
Qui ho paura che non ci sia una risposta semplice....
Infatti, la risposta non è semplice, occorre addentrarsi nei meandri della relatività per capire bene questo punto . Ci sono state varie discussioni al riguardo, questa è una di esse .
Ma per uno studente di 4º liceo non è facile , in quanto non ha le basi fisiche e matematiche necessarie .
Ma per uno studente di 4º liceo non è facile , in quanto non ha le basi fisiche e matematiche necessarie .
Però, anche senza dare una vera risposta, credo si possa dare almeno una giustificazione, utilizzando, dei misteri della relatività, solo l'equivalenza fra energia e massa.
Allora, se immaginiamo due oggetti A e B, fermi, di uguale massa, il loro centro di massa è pure fermo, nel punto medio di AB.
Se ora A emette della radiazione che viene assorbita da B, ciò comporta un trasferimento di energia, quindi di massa, da A a B.
La massa di A diminuisce , e quella di B aumenta di altrettanto, per cui il CM si sposta in direzione di B, il che violerebbe la conservazione della QM.
Se invece supponiamo che la radiazione trasporti, oltre che energia, anche QM, segue che A, emettendo radiazione, si allontana in direzione opposta a B, e B, assorbendola, anche, in direzione opposta ad A, rendendo possibile che il CM complessivo rimanga dov'era.
Chiaramente, così non si ottengono i valori numerici per la QM della radiazione.
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Allora, se immaginiamo due oggetti A e B, fermi, di uguale massa, il loro centro di massa è pure fermo, nel punto medio di AB.
Se ora A emette della radiazione che viene assorbita da B, ciò comporta un trasferimento di energia, quindi di massa, da A a B.
La massa di A diminuisce , e quella di B aumenta di altrettanto, per cui il CM si sposta in direzione di B, il che violerebbe la conservazione della QM.
Se invece supponiamo che la radiazione trasporti, oltre che energia, anche QM, segue che A, emettendo radiazione, si allontana in direzione opposta a B, e B, assorbendola, anche, in direzione opposta ad A, rendendo possibile che il CM complessivo rimanga dov'era.
Chiaramente, così non si ottengono i valori numerici per la QM della radiazione.
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Grazie mille
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