Il campo elettromagnetico

Natura e Proprietà del Campo Elettromagnetico

Il campo elettromagnetico è un fenomeno fisico caratterizzato dalla presenza congiunta di un campo elettrico e di un campo magnetico, che si influenzano reciprocamente e si propagano nello spazio sotto forma di onde. Questi campi sono perpendicolari l'uno all'altro e alla direzione di propagazione dell'onda. Le equazioni di Maxwell descrivono matematicamente il comportamento del campo elettromagnetico, includendo i principi fondamentali come il teorema di Gauss per il campo elettrico, che afferma che il flusso netto del campo elettrico attraverso una superficie chiusa è proporzionale alla carica elettrica totale racchiusa all'interno della superficie, e il teorema di Gauss per il campo magnetico, che stabilisce che non esistono cariche magnetiche isolate, quindi il flusso netto del campo magnetico attraverso una superficie chiusa è sempre nullo. La legge di Faraday descrive come un campo magnetico variabile nel tempo possa indurre un campo elettrico, e la legge di Ampère-Maxwell estende la legge di Ampère includendo il contributo della corrente di spostamento, che è la variazione temporale del campo elettrico. Queste equazioni sono fondamentali per comprendere fenomeni come la propagazione delle onde elettromagnetiche e l'interazione tra campo elettromagnetico e materia.

Interazione delle Onde Elettromagnetiche con la Materia

Le onde elettromagnetiche possono interagire con la materia attraverso vari processi, tra cui riflessione, rifrazione, diffusione e diffrazione. La riflessione avviene quando un'onda incontra una superficie e viene rimandata indietro nell'ambiente di provenienza. La rifrazione si verifica quando un'onda passa da un mezzo a un altro con diversa densità ottica, cambiando velocità e direzione. L'angolo critico è l'angolo di incidenza oltre il quale si verifica la riflessione totale interna, e non la rifrazione. La diffusione si verifica quando le onde elettromagnetiche incontrano particelle o irregolarità nel mezzo, disperdendosi in varie direzioni. La diffrazione permette alle onde di piegarsi attorno agli angoli degli ostacoli o di passare attraverso aperture, diffondendosi oltre le regioni geometriche d'ombra. L'attenuazione è la riduzione dell'intensità delle onde elettromagnetiche dovuta all'assorbimento o alla dispersione durante la propagazione attraverso un mezzo.