La velocità della luce è pari alla lunghezza d'onda per la
frequenza dell'onda.
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Kyla,
ti ricordi che la lunghezza d'onda di un'onda elettromagnetica diminuisce
quando la carica oscilla più rapidamente? |
Giusto,
ma l'onda sembrava muoversi alla stessa velocità, sia che
la vibrazione fosse lenta o veloce. Solo la lunghezza d'onda cambiava,
con l'aumentare dell'oscillazione. |
Sì,
tutta la radiazione elettromagnetica -- dalle onde radio ai raggi X --
si muove alla velocità della luce. Nello spazio vuoto, questa velocità
è approssimativamente di 300.000 kilometri al secondo! Possiamo
anche predire la lunghezza d'onda di un'onda elettromagnetica, se conossciamo
il tempo che impiega la carica ad oscillare una volta, ritornando alla
sua posizione di partenza. Questo tempo è chiamato "periodo", T,
dell'onda. Moltiplicando il periodo per la velocità dell'onda (c),
possiamo determinare la lunghezza d'onda di qualsiasi onda. |
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Oh,
ho capito! Un punto grigio ci mette un tempo "T" per andare su e giù,
completando un ciclo dell'onda. L'altro punto sta sulla cresta dell'onda
e si muove di una distanza, "d", uguale alla lunghezza d'onda. Però
io ho un sacco di domande: il periodo "T" dell'onda è lo stesso
di quello della carica? |
Sì. |
Perchè
d/T è uguale alla velocità dell'onda? |
Il
punto grigio che si muove di una distanza "d" ha la stessa velocità
dell'onda, poichè si muove insieme ad essa. Dato che il tempo impiegato
per percorrere quella distanza è "T", la velocità è
"d/T". |
E'
come una macchina che percorre 100 kilometri in due ore a velocità
costante. La macchina ha viaggiato alla velocità di 100/2=5 kilometri
all'ora. Ma come facciamo a sapere che la velocità della luce è
sempre pari a circa 300.000 kilometri al secondo? |
Buona
domanda. E' un dato di natura che la velocità della radiazione elettromagnetica
nello spazio vuoto ha sempre lo stesso valore. |
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Cosa
s'intende per "frequenza" dell'onda? |
La
frequenza, "f," è il numero di periodi completati in ogni secondo.
Se il periodo è di 1/2 secondo, la frequenza sarà di due
lunghezze d'onda per secondo. (1/2 secondo per una lunghezza d'onda, quindi
due lunghezze d'onda in un secondo). In generale,
Quindi la nostra formula si può scrivere come
La velocità dell'onda è uguale alla lunghezza
d'onda moltiplicata per la frequenza. |
Capisco;
si può calcolare la lunghezza d'onda di qualsiasi onda se conosciamo
la frequenza, e viceversa. La mia stazione radio preferita trasmette a
90.1 MHz, dunque la lunghezza d'onda di quelle onde radio è
,
Ci sono 3 metri da un picco al successivo!
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