Fisica classica/Spettro delle onde elettromagnetiche: differenze tra le versioni

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{{capitolo
|Libro=Fisica classica
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|CapitoloSuccessivo=La luce
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[[Immagine:TheElectromagneticSpectrum.jpg|thumb|centre|800px|Spettro elettromagnetico]]
 
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| Microonde || 3 GHz – 300 GHz || 10 cm – 1 mm
|-
| Infrarossi || 300 GHz – 428 THz || 1 mm – 700780 nm
|-
| Luce visibile || 428 THz – 749 THz || 700780 nm – 400380 nm
|-
| Ultravioletti || 749 THz – 30 PHz || 400380 nm – 10 nm
|-
| Raggi X || 30 PHz – 300 EHz || 10 nm – 1 pm
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legati alla quantizzazione dei livelli energetici degli atomi. In genere tali fenomeni sono più caratteristici della parte dello spettro a più alta frequenza fino ai raggi X: ma alle frequenze degli infrarossi si hanno i primi salti energetici.
Una particolarità degli infrarossi è che alcune sostanze che nel visibile appaiono scure come il [[w:Silicio|silicio]] o il [[w:Germanio|germanio]] sono per gran parte della banda infrarossa assolutamente trasparenti. Il coefficente di assorbimento di tali materiali, [[w:Semiconduttore|semiconduttori]], varia di molti ordini di grandezza in un piccolissimo intervallo di frequenze che cade nella parte alta degli infrarossi, il cosiddetto vicino infrarosso (NIR).
Per dare una idea 7 mm di Silicio dimezzano l'ampiezza di infrarossi di lunghezza d'onda di 1030 nm, per evere lo stesso effetto conco
onde di lunghezza d'onda di 826 nm sono sufficienti 14000.0014 nmmm di Silicio, mentre a lunghezza d'onda di 620 nm (luce rossa visibile) sono sufficienti appena 70nm70 nm di Silicio.
 
La generazione di infrarossi nella regione NIR a spettro molto stretto viene fatta mediante dispositivi a stato solido
quali i [[w:LED|LED]] ed i [[w:Laser|Laser]].
 
Secondo le conoscenze attuali non si conoscono effetti dannosi sul corpo umano delle radiazioni infrarossa di bassa intensità (come anche di ogni altra frequenza inferiore). L'unico effetto noto è l'assorbimento di tali radiazioni da parte di tessuti che si scaldano quindi solo grandi potenze producono effetti dannosi.
 
Il fenomeno può avere effetti negativi per particolari organi come l'occhio: la cornea oculare è infatti un tessuto dotato di scarsissima irrorazione sanguigna. Pertanto non è in grado di dissipare efficacemente il calore che può essere trasmesso da una radiazione infrarossa ad elevata potenza come quella di un laser. L'esposizione frequente a sorgenti IR ad elevata potenza è infatti spesso correlata all'insorgenza di cataratta.
 
=== Luce visibile ===
La regione visibile dello spettro elettromagneticocon lunghezze d'onda compreso tra 760 nm (rosso) e 380 nm (violetto) è l'unico intervallo di frequenze per cui l'occhio umano è sensibile. A radiazioni visibili di diversa lunghezza d'onda (e quindi frequenza) corrispondono tutti i diversi colori dell'arcobaleno.
Vi è una quasi perfetta coincidenza tra la sensibilità dell'occhio umano e la radiazione emessa dal sole. Infatti la radiazione di corpo nero del sole è quella di un corpo alla temperatura di 5700 K, e tale temperatura ha un picco ad una lunghezza d'onda di 550 nm (il colore blu-verde dello spettro visibile). L'occhio umano ha la massima sensibilità a tale lunghezza d'onda e tale sensibilità diminuisce rapidamente sia per lunghezze d'onda più corte (violetto), sia per quelle più lunghe (rosso).
La luce visibile è in grado di eccitare gli stati energetici elettronici. Se un oggetto è colorato ciò è dovuto essenzialmente al fatto che gli atomi o le molecole della superficie dell'oggetto possono assorbire una parte (certe lunghezze d'onda) della luce che li investe portando gli elettroni a livelli energetici più alti. Il colore specifico che l'oggetto assume dipende dal materiale superficiale ed è determinato dalle regole di addizione e sottrazione dei colori: è infatti la luce non assorbita che, rimbalzando sull'oggetto, arriva all'occhio umano che in seguito decodifica e assegna il colore all'oggetto.