Quiz sullo spettro elettromagnetico

Guida allo spettro elettromagnetico

Lo spettro elettromagnetico è l'insieme di tutte le radiazioni elettromagnetiche possibili, ordinate per frequenza e lunghezza d'onda. Va dalle radioonde, con lunghezze d'onda che possono superare il chilometro, fino ai raggi gamma, con lunghezze d'onda inferiori al picometro. Tutte queste onde viaggiano nel vuoto alla stessa velocità, la velocità della luce c, pari a circa 3,00 × 10⁸ m/s. La relazione fondamentale è c = λν, dove λ è la lunghezza d'onda e ν la frequenza: poiché c è costante, frequenza e lunghezza d'onda sono inversamente proporzionali.

L'energia di un fotone cresce con la frequenza secondo la relazione E = hν, dove h è la costante di Planck (6,63 × 10⁻³⁴ J·s). Questo spiega perché i raggi gamma e i raggi X, ad alta frequenza, sono ionizzanti e possono danneggiare i tessuti, mentre le radioonde e i microonde, a bassa frequenza, trasportano meno energia per fotone. La luce visibile occupa solo una piccolissima finestra dello spettro, circa tra 400 nm (violetto) e 700 nm (rosso): è l'unica regione che il nostro occhio percepisce, ma da un punto di vista fisico non ha alcuno status speciale.

Un errore comune è credere che le microonde siano più energetiche delle radioonde perché 'scaldano': in realtà scaldano gli alimenti perché l'acqua assorbe efficientemente quella frequenza, non perché il singolo fotone sia molto energetico. Altri equivoci frequenti: confondere radiazione elettromagnetica con radiazione radioattiva (le onde radio non sono radioattive), pensare che il vuoto assorba le onde elettromagnetiche (al contrario, le attraversano senza attenuazione) e credere che ultravioletti e infrarossi siano 'luce invisibile' nel senso di luce debole: sono semplicemente fuori dal range di sensibilità dell'occhio. Ricorda infine che in un mezzo diverso dal vuoto la velocità diminuisce, mentre la frequenza resta invariata: è la lunghezza d'onda a ridursi.