Lo spettro elettromagnetico

La “luce visibile” è solo una piccolissima parte dello spettro delle onde elettromagnetiche. Al variare di frequenza e lunghezza d’onda si hanno fenomeni molto diversi, ma tutti governati dalle stesse equazioni di Maxwell e propagati alla stessa velocità $c$ nel vuoto.

Tipo	$\lambda$ tipica	Esempi di uso
Onde radio	$> 1$ m	broadcasting, Wi-Fi
Microonde	1 mm – 1 m	radar, forno a microonde
Infrarosso	700 nm – 1 mm	visione notturna, telecomandi
Visibile	400–700 nm	occhi umani
Ultravioletto	10–400 nm	abbronzatura, sterilizzazione
Raggi X	0,01–10 nm	radiografie
Raggi $\gamma$	$< 0{,}01$ nm	radioattività, astrofisica

Poiché $\lambda\,f = c$, a lunghezza d’onda piccola corrisponde frequenza alta e — come vedremo con i fotoni — energia elevata: i raggi $\gamma$ sono i più energetici, le onde radio i meno energetici.

Il visibile è una piccola finestra

Le onde visibili hanno lunghezze d’onda tra $\sim 400$ nm (viola) e $\sim 700$ nm (rosso), corrispondenti a fotoni di energia $\sim 2$–$3$ eV: precisamente l’energia giusta per eccitare la rodopsina nei nostri occhi. Non è un caso: questi valori coincidono con la massima irradianza solare. L’evoluzione ha “sintonizzato” la vista umana sulla banda più abbondante dello spettro.

Collegamenti

Argomenti: Onde elettromagnetiche Concetti: Onda elettromagnetica · Fotone

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