Le equazioni di Maxwell ci dicono che una corrente variabile nel tempo genera un campo magnetico variabile, e quindi a sua volta un campo elettrico variabile, e così via: il campo si stacca dalla sorgente e si propaga. Ma qual è la condizione precisa perché ciò avvenga?
Principio — Sorgente di un'onda EM
Una carica accelerata (cioè una corrente che varia nel tempo) emette un’onda elettromagnetica che si propaga nel vuoto a velocità e trasporta energia lontano dalla sorgente. Cariche ferme o in moto rettilineo uniforme non irraggiano.
L’esperimento di Hertz (1888) fu la prima conferma sperimentale delle onde EM previste da Maxwell. Hertz usava un oscillatore a scarica: due sferette separate da un sottile gap, sottoposte ad alta tensione. La scintilla di rottura del dielettrico faceva oscillare la carica avanti e indietro su un breve segmento di filo, generando un’onda EM. Diversi metri più in là, una spira di filo — l’antenna ricevente — mostrava una scintilla secondaria, in fase con quella della sorgente. Onde elettromagnetiche nello spazio vuoto, riprodotte e rivelate in laboratorio.
Contesto storico — Da Hertz a Marconi
Hertz dichiarò pubblicamente che le sue onde non avrebbero mai avuto alcuna applicazione pratica: era pura conferma di Maxwell. Sette anni dopo, Guglielmo Marconi, ventunenne e privo di formazione accademica formale, ne fece la base della telegrafia senza fili. Nel 1895 trasmetteva già segnali Morse a km nella tenuta di famiglia a Pontecchio (Bologna); nel 1901 attraversò l’Atlantico con una stazione a Poldhu (Cornovaglia) e una ricevente a Signal Hill (Terranova). Nel 1909 ottenne il Nobel per la fisica (Simonyi 2012). È un esempio classico di come una “conferma accademica” possa, in pochi anni, trasformarsi in tecnologia di massa.
Collegamenti
Argomenti: Onde elettromagnetiche Concetti: Onda elettromagnetica
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