Onde%20elettromagnetiche

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Onde elettromagnetiche
Velocità dellonda
Permeabilità magnetica del vuoto
costante dielettrica del vuoto
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Principio di Huygens Tutti i punti su un fronte
donda fungono da sorgenti puntuali di onde
elementari sferiche secondarie. Dopo un certo
tempo t, la nuova posizione del fronte donda
sarà la tangente superficiale a queste onde
secondarie.
Fronte donda allistante t0
Nuova posizione del fronte donda allistante tDt
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Come vedere il carattere ondoso della
luce? Esempio luce che entra in un materiale
trasparente (vetro) -gt rifrazione
Lattraversamento da parte della luce di una
superficie di separazione ( o interfaccia) tra
due mezzi materiali è chiamato rifrazione, e la
luce si dice rifratta.
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Si può misurare (lo discutiamo fra poco) che la
velocità della luce è più bassa nel vetro che nel
vuoto Se la luce è unonda, se la sua velocità
si abbassa nel vetro, e data la relazione
v
Cosa cambierà? T o l ?
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Esempio macchine in autostrada, v100km/h,
distanza 100 m. Cosa succede se devono abbassare
la velocità a 50 km/h? Se il traffico non deve
fermarsi, e se non e possibile creare macchine
dal niente, devono continuare con una nuova
distanza fra di loro di 50 m, mentre il tempo che
passa fra il passaggio di una macchina e laltra
rimane costante. La stessa cosa vale per le
creste di unonda
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Rifrazione di unonda piana su una superficie
piana
Per il triangolo hce
Per il triangolo hcg
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con
Indice di rifrazione
Legge di rifrazione
La legge di rifrazione si può spiegare, assumendo
un carattere ondoso della luce. Un modo ancora
più diretto per vedere il carattere ondoso della
luce è il fenomeno di diffrazione
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Diffrazione
Se unonda incontra una barriera che ha un
apertura di dimensioni simili alla lunghezza
donda, londa che loltrepassa si allarga, cioè
si diffrange, nella zona oltre la barriera.
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Qualitativamente (ignorando effetti di
interferenza)
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Esperimento di Young (1801)
La diffrazione può essere studiata in modo
quantitativo usando il fenomeno di interferenza
Frange di interferenza
frange chiare
frange scure
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gt Interferenza di onde
sia
Si può dimostrare
Quando due onde sinusoidali aventi stessa
ampiezza e lunghezza donda si muovono in maniera
concorde nella stessa direzione lungo una corda
tesa, esse interferiscono a formare unonda
risultante sinusoidale che si propaga sempre
nella medesima direzione con
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(No Transcript)
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Posizione delle frange
Differenza di cammino
Interferenza costruttiva per differenza di
cammino DL uguale a zero o a un multiplo intero
di lunghezze donda
massimi, frange chiare
con m0,1,2,...
minimi, frange scure
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Esempio Lunghezza donda l546 nm, distanza tra
le fenditure d0.12 mm distanza D tra gli schermi
D55 cm si assuma che langolo q sia
sufficientemente piccolo da poter introdurre
lapprossimazione sinqtanqq Qual è la distanza
tra due massimi vicino al centro della figura
dinterferenza?
Per ym sappiamo
Massimo di ordine m
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Interferometro di Michelson (1881)
Sorgente di luce
Specchio semiriflettente
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Diffrazione da singola fenditura Posizione dei
minimi
poiche lanalisi della diffrazione e piu
complessa sotto laspetto matematico,
affronteremo il problema solo per le frange
scure
si divide mentalmente la fenditura in due
segmenti di uguale larghezza a/2 allinterno
della fenditura le onde dei raggi r1 e r2 sono in
fase, poiche originano dallo stesso fronte
donda. Quando raggiungono P1 esse, per generare
una frangia scura, devono essere sfasate di l/2
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Attenzione scala! Dgtgta, Dygtgta
Dy
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Primo minimo
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In generale
Minimi, frange scure
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Reticoli di diffrazione
o fenditure o intagli paralleli in superfici
opache
Massimi, righe chiare