Onde elettromagnetiche

[Draugluin]

Ciao a tutti, mi sono appena presentato nell'apposita sezione, sono nuovo del forum, non sono laureato ma studio fisica per passione.

Inizio con il ringraziare moltissimo chi mi aiuterá nel capire meglio alcuni concetti che mi sono poco chiari.

Ho compreso che nell'elettromagnetismo, a seconda del fenomeno osservato, possiamo parlare della forza osservata sotto forma di onda o come particella.

Qualcuno mi riesce a spiegare in che modo questa onda o questa particella si propagano nello spazio? Che forma ha il moto che compiono? Su alcuni testi ho letto che effettivamente la particella (ad esempio un fotone) si muove con modo ondulatorio (cosi come viene schematizzata l'onda elettromagnetica). Se dovessimo immaginare il moto dell'onda elettromagnetica dovremmo immaginarla come un'onda ~ che si propaga nello spazio? di conseguenza devo immaginare che ogni cresta abbia un'ampiezza in metri misurabile, corretto? (potrei aver fatto molta confusione ma non riesco a visualizzare il reale moto nello spazio di un'onda elettromagnetica).

Seconda domanda, anche qui confusione a non finire:

Quando la radiazione elettromagnetica, nello spettro del visibile, incontra un corpo, questo assorbe esattamente le frequenze elettromagnetiche necessarie ad alzare il livello energetico degli elettroni (assorbimento). Le frequenze d'onda riflesse indicano il colore di cui percepiamo il corpo osservato. L'energia accumulata dal corpo viene successivamente espulsa sotto forma di calore.

Quando le onde elettromagnetiche, invece, incontrano un gas sufficientemente freddo, queste vengono prima assorbite dal corpo secondo le frequenze necessarie a far salire di livello energetico gli elettroni ma successivamente vengono espulse quando l'elettrone torna al livello energetico minore, generando appunto il colore dell'onda associata.

Per quale motivo questo non accade anche nel caso del corpo solido?

Grazie mille a tutti

[Gabrio2]

Vero, ho un libro che lo scrive con due n, sarà un errore
http://www.scienzaatscuola.it/fermi/pro ... nmann.html
Vedo anche piuttosto diffuso

[Brufus1]

Non è corretto. Le onde em non sono mai state perturbazioni di un mezzo meccanico, cioè l'etere. Era una idea sbagliata dei fisici di allora, che le onde em avessero bisogno di un mezzo materiale per propagarsi, come le onde sonore. Non si tratta di un nuovo paradigma fisico, che vuol dire ?

Scusami io non capisco il tuo punto di vista.Per i fisici dell'ottocento l'etere esisteva eccome.Così come per te oggi non esiste.Così come domani qualcuno chissa' di cosa sarà sicuro e cestinera' le tue credenze attuali.
In ogni caso il paradigma credo proprio che sia cambiato visto che oggi affermiamo che esistono perturbazioni che si propagano non perturbando un mezzo materiale.Nemmeno i filosofi stoici avrebbero immaginato una simile antinomia.Per questo avevano bisogno del 《pneuma》.
Se ho scritto una scempiaggine correggimi pure.

[Shackle]

Io credo che le onde em perturbino fortemente il mezzo, sia il vuoto, o meglio il campo, sia un mezzo materiale. Qualche anno fa, in America credo , un signore ha vinto la causa contro l’azienda in cui lavorava come collaudatore di telefonini, che gli avevano fatto venire un tumore al cervello.

[Draugluin]

Scusatemi ma... da quel che ho capito le onde elettromagnetiche hanno una direzione di propagazione nello spazio e una conseguente perturbazione (sempre nello spazio e che deve essere misurabile anche in metri, altrimenti non sarebbe possibile polarizzare la luce).

Da quello che ho capito sarebbe una perturbazione "pulsante", aumenta di intensita' e diminuisce di intensita' continuamente nel tempo, di conseguenza, se puntassi un fascio di onde elettromagnetiche, direzionate in un unico punto avrei effettivamente delle froze perpendicolari alla direzione di propaganzione che aumentano e che diminuiscono di forza nel tempo, se osservassi questa cosa invece dal punto di vista particellare, vedrei questo fascio di particelle, prive di massa, che avanzano nella direzione di propagazione... corretto questo?

Ma se io immagino una carica puntiforme in movimento, essa dovrebbe avere tutto intorno a se un campo elettrico e un campo magnetico, come e' possibile che questi campi siano perpendicolari tra loro se nello spazio sono invece tutto intorno alla carica?

Continuo ad avere molta difficolta' nell'immaginare questo a livello visivo, per comprendere meglio successivamente i calcoli...

[Gabrio2]

Dovresti usare le definizioni, altrimenti fai confusione e inventi

[Brufus1]

"Shackle":Io credo che le onde em perturbino fortemente il mezzo, sia il vuoto, o meglio il campo, sia un mezzo materiale. Qualche anno fa, in America credo , un signore ha vinto la causa contro l’azienda in cui lavorava come collaudatore di telefonini, che gli avevano fatto venire un tumore al cervello.

Che le onde elettromagnetiche esistano e trasportino energia è fuori di dubbio.I raggi del sole mi riscaldando la pelle, piu chiaro di così! Questa è la realtà!
Il modello matematico mi è poco chiaro.Da quando non crediamo più all'etere crediamo invece che il campo elettrico esista realmente.Quindi in pratica anche nel "vuoto" c'è sempre questa entità materiale campo elettrico ed io non ho capito come è fatto.

[Gabrio2]

E' perché lo consideri statico, in movimento produce un onda perpendicolare a quella magnetica
Dalle equazioni di Maxwell lo vedi bene

[mgrau]

"Brufus":Da quando non crediamo più all'etere crediamo invece che il campo elettrico esista realmente.Quindi in pratica anche nel "vuoto" c'è sempre questa entità materiale campo elettrico ed io non ho capito come è fatto.

Mi pare di capire che, per te, se una cosa esiste realmente, allora è materiale: è così?

[Gabrio2]

Dai la luce non è materiale e la vedi

[Shackle]

Ho messo un post nella discussione, preso da Feynman: what are Fields?

[Brufus1]

"mgrau":[quote="Brufus"]Da quando non crediamo più all'etere crediamo invece che il campo elettrico esista realmente.Quindi in pratica anche nel "vuoto" c'è sempre questa entità materiale campo elettrico ed io non ho capito come è fatto.

Mi pare di capire che, per te, se una cosa esiste realmente, allora è materiale: è così?[/quote]

Non ci stiamo capendo.Io misuro la forza di coulomb tra due oggetti dotati di carica.Quindi scrivo una formula $vec F= frac {1}{4 pi epsilon_0} ..... $ La finzione matematica $vec F $ è una cosa,l'allungarsi di un dinamometro un'altra, io le metto in corrispondenza biunivoca.
Quando introduco $vec E= frac {vec F}{q} $ sto introducendo una finzione matematica allo stesso modo degli sforzi in meccanica del continuo.Ora questa funzione (o finzione a seconda dei gusti) matematica ausiliaria $vec E $ la introduco perché è utile per fare conti e schematizzare la teoria.Non penso che qualcuno creda che nello spazio euclideo esista veramente un oggetto materiale (come per le onde meccaniche)che funge da mezzo di propagazione di perturbazioni o che sia in grado di accumulare energia che si chiama $vec E $.
Invece è proprio quello che crediamo oggi e io non ho ben capito questo.Dovrò leggermi le dispense allegate.

[Gabrio2]

Be, un analogia con il campo gravitazionale, ogni punto dello spazio ha energia, alza un bicchiere fallo cadere, se non si rompe, portalo più in alto, vedrai che si romperà'
Questa energia e' reale
E quando cade il terreno darà' reazione 3mg, che e' forza che non viene dal nulla

[Brufus1]

Pure sul concetto di energia vale secondo me lo stesso discorso.Io non so se nella realtà esista realmente l'energia,nel modello matematico della meccanica essa è una funzione scalare.Utilizzando il concetto (finzione matematica )di energia riusciamo a spiegare qualsiasi cosa e questo ci basta e ci avanza.L'energia non ha la pretesa di esistere come oggetto da toccare con le mani,ma di essere immagazzinata dentro i corpi(pure nei fotoni che non hanno massa).
Ma se considero l'acqua del mare essa esiste punto e basta.Ed è il mezzo di propagazione di onde meccaniche.Il campo elettrico in questo contesto dovrebbe divenire l'analogo dell'acqua ma faccio veramente tanta fatica a visualizzarlo come medium materiale.

[mgrau]

"Brufus":... esistere come oggetto da toccare con le mani...
l'acqua del mare essa esiste punto e basta....

Ah, ecco. Quindi, esistono le cose che si toccano con le mani. E, suppongo, per estensione, quelle che si percepiscono con i nostri sensi, come l'allungamento del dinamometro (infatti questo lo vediamo, ed esiste, invece la forza è una finzione).
Però.
Se stai seduto, immagino che senti qualcosa con le chiappe. Non sarà per caso la forza peso?
Oppure, se potenziamo i nostri sensi con un telescopio, vediamo cose che altrimenti non vedremmo, che so, i satelliti di Giove: esistono, o no?
O se avessimo sensi diversi, come certi pesci che sentono il campo elettrico: allora esisterebbe il campo elettrico?
Per non parlare di cose a cui proprio si fa fatica ad attribuire una esistenza sensibile, che so, il partito comunista cinese, il teorema di Pitagora... Tutte finzioni...

[Palliit]

@Brufus: aggiungerei a quanto appena scritto da @mgrau che se vedi un oggetto, in realtà vedi un'onda elettromagnetica che l'oggetto invia nello spazio e che trasporta quello che chiami immagine dell'oggetto. Se tocchi qualcosa e avverti una sensazione tattile è solo per questioni legate all'incompenetrabilità della materia e per via di segnali elettrici che trasportano un segnale dalle tue terminazioni nervose. E via discorrendo. Credo che sia innanzitutto da decidere cosa si debba intendere quando si afferma che qualcosa esiste, di fatto la nostra percezione diretta non è riferita ad oggetti come la carica o la massa (che non riusciamo davvero a vedere) ma a eventi ad essi correlati. E' più evidente, in questo senso, il campo elettrico che non la carica: del primo posso constatare gli effetti, della seconda... deduco che c'è perchè percepisco gli effetti del campo elettrico, ma non la vedo, nè la posso toccare, nè sentire. Insomma, se sono i nostri sensi a farci decidere se qualcosa esiste, allora di sicuro esistono i campi, e la materia esiste solo per giustificare il fatto che esistono i campi.

[Shackle]

"Gabrio":Be, un analogia con il campo gravitazionale, ogni punto dello spazio ha energia, alza un bicchiere fallo cadere, se non si rompe, portalo più in alto, vedrai che si romperà'
Questa energia e' reale
E quando cade il terreno darà' reazione 3mg, che e' forza che non viene dal nulla

Eccoci qua. Siamo di nuovo alla reazione = 3mg . Credo che Professorkappa abbia qualcosa da dire in proposito.

[Palliit]

"Gabrio": 3mg

Questa mi era sfuggita...
[xdom="Palliit"]@Gabrio (o @Antonio o @Laika): un'altra uscita del genere e chiedo in Amministrazione di far rispettare il punto 4.11 del regolamento.[/xdom]

[Brufus1]

"Palliit":@Brufus: aggiungerei a quanto appena scritto da @mgrau che se vedi un oggetto, in realtà vedi un'onda elettromagnetica che l'oggetto invia nello spazio e che trasporta quello che chiami immagine dell'oggetto. Se tocchi qualcosa e avverti una sensazione tattile è solo per questioni legate all'incompenetrabilità della materia e per via di segnali elettrici che trasportano un segnale dalle tue terminazioni nervose. E via discorrendo. Credo che sia innanzitutto da decidere cosa si debba intendere quando si afferma che qualcosa esiste, di fatto la nostra percezione diretta non è riferita ad oggetti come la carica o la massa (che non riusciamo davvero a vedere) ma a eventi ad essi correlati. E' più evidente, in questo senso, il campo elettrico che non la carica: del primo posso constatare gli effetti, della seconda... deduco che c'è perchè percepisco gli effetti del campo elettrico, ma non la vedo, nè la posso toccare, nè sentire. Insomma, se sono i nostri sensi a farci decidere se qualcosa esiste, allora di sicuro esistono i campi, e la materia esiste solo per giustificare il fatto che esistono i campi.

Si è tutto vero.La questione è veramente sottile.Si sconfina nella filosofia.
Ma noi descriviamo il mondo in base a ciò che i nostri sensi ci segnalano.Non abbiamo molte alternative.