Problema — Vero o falso sulle onde EM (2)

Testo

Vero o falso?

• (a) Le onde elettromagnetiche si propagano nel vuoto.
• (b) I campi $\vv E$ e $\vv B$ in un’onda piana sono perpendicolari fra loro e alla direzione di propagazione.
• (c) La luce visibile è l’unica onda elettromagnetica che trasporta energia.
• (d) Tutte le onde elettromagnetiche nel vuoto si propagano con la stessa velocità.
• (e) Un’onda elettromagnetica richiede un mezzo per propagarsi.

Soluzione

(a) Vero. L’onda elettromagnetica è un campo $\vv E$ variabile che genera un campo $\vv B$ variabile e viceversa: si autosostiene senza bisogno di materia. Anzi, il vuoto è il “mezzo” ideale di propagazione.

(b) Vero. L’onda elettromagnetica piana è trasversale: $\vv E \perp \vv B$ e entrambi sono perpendicolari alla direzione di propagazione, individuata dal prodotto $\vv E \times \vv B$ (direzione del vettore di Poynting).

(c) Falso. Ogni onda elettromagnetica trasporta energia (e quantità di moto), non solo la luce visibile: le microonde scaldano il cibo, i raggi X impressionano le lastre, le onde radio fanno funzionare le antenne.

(d) Vero. Nel vuoto tutte le onde elettromagnetiche, di qualsiasi frequenza, viaggiano alla stessa velocità $c = 3{,}00\cdot 10^8\;\text{m/s} = 1/\sqrt{\mu_0\varepsilon_0}$.

(e) Falso. Contrariamente alle onde meccaniche (suono, onde su una corda), l’onda elettromagnetica non ha bisogno di alcun mezzo materiale: si propaga anche nel vuoto.

$\ev{\text{(a) V,\ (b) V,\ (c) F,\ (d) V,\ (e) F}}$

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Argomenti: Onde elettromagnetiche Concetti: Onda elettromagnetica