Glossario

angolo di diffusione: data una particella che interagisce con un corpo, la direzione del suo moto prima dell'urto e la direzione dopo l'urto formano un angolo, che si chiama angolo di diffusione.

ampiezza: l'ampiezza di un'onda rappresenta il valore massimo che essa assume nel suo moto oscillatorio.

campo elettrico: parte del campo elettromagnetico responsabile dei fenomeni elettrici. In un'onda elettromagnetica il campo elettrico oscilla perpendicolarmente rispetto al campo magnetico.

campo magnetico: parte del campo elettromagnetico responsabile dei fenomeni magnetici. In un'onda elettromagnetica il campo magnetico oscilla perpendicolare al campo elettrico.

corpo nero: è un corpo che assorbe tutta la radiazione incidente. Per tale ragione viene chiamato "nero". Esso comunque può emettere nuova radiazione, fino a diventare visibile. Ad esempio, una stella si comporta con ottima approssimazione come un corpo nero.

costante di Planck: è una delle costanti fondamentali della natura. Il suo valore numerico è: .

diffrazione: quando un raggio di luce colpisce un ostacolo di dimensioni confrontabili con la lunghezza d'onda della luce incidente, il raggio riesce ad aggirare l'ostacolo, rinchiudendosi dietro di esso. Se il raggio attraversa una fenditura molto sottile, esso viene allargato. Ponendo uno schermo dietro la fenditura, si può osservare che la luce tende a distribuirsi in zone chiare e zone scure alternate.

effetto Compton: tipo particolare di interazione tra la radiazione elettromagnetica e atomi di materia, studiato per la prima volta da Arthur Compton.

effetto fotoelettrico: è il fenomeno che si verifica quando un metallo, illuminato con della radiazione elettromagnetica sufficientemente energetica, emette elettroni.

elettrone: particella elementare di massa e carica negativa pari a coulomb. In un atomo, gli elettroni orbitano attorno al nucleo.

energia: capacità di un corpo di compiere lavoro. L'energia può essere cinetica, potenziale, elettrica, magnetica e via dicendo. In particolare l'energia immagazzinata in un'onda elettromagnetica è proporzionale al quadrato dell'ampiezza dell'onda.

energia cinetica: in meccanica classica, un corpo di massa m che si muove con velocità v possiede un'energia pari a .

equazioni del moto: leggi matematiche che descrivono il movimento nello spazio dei sistemi fisici. Le equazioni del moto per il campo elettromagnetico sono date dalle equazioni di Maxwell.

fascio monocromatico: fascio di onde elettromagnetiche aventi tutte la stessa lunghezza d'onda o, equivalentemente, la stessa frequenza.

fase: è la differenza tra l'inizio convenzionale assegnato al ciclo di un'onda e il suo inizio effettivo.

filtro Polaroid: è un particolare tipo di filtro in grado di trasmettere solo la componente del campo elettrico parallela a una determinata direzione, chiamata direzione di polarizzazione del filtro. Le componenti del campo elettrico perpendicolari alla direzione di polarizzazione del filtro vengono invece assorbite. Un filtro Polaroid è quindi in grado di trasformare luce non polarizzata in luce polarizzata.

fotone: secondo i principi della meccanica quantistica, il campo elettromagnetico è composto da quanti, cui è stato assegnato il nome di fotoni.

frequenza: la frequenza è l'inverso del periodo di un'onda. Rappresenta il numero di oscillazioni che l'onda compie nell'unità di tempo.

fronte d'onda: superficie di un'onda elettromagnetica i cui punti hanno tutti la stessa fase. Un fronte d'onda si muove alla velocità della luce, seguendo il movimento dell'onda.

intensità: l'intensità di un'onda elettromagnetica è definita come l'energia media trasmessa attraverso una superficie unitaria perpendicolare alla direzione di propagazione dell'onda, per l'unità di tempo. L'intensità risulta essere proporzionale alla metà del quadrato dell'ampiezza.

interferenza: quando due o più onde si sovrappongono, i loro effetti si combinano. In particolare, se le onde si rafforzano a vicenda si parla di interferenza costruttiva. Se, al contrario, tendono ad annullarsi, si parla di interferenza distruttiva.

lunghezza d'onda: distanza che un'onda percorre per compiere un ciclo completo, ovvero per raggiungere lo stesso valore iniziale dopo aver superato un massimo e un minimo.

meccanica quantistica: teoria fisica che descrive le proprietà quantistiche dei sistemi fisici.

neutrone: particella neutra (priva di carica elettrica) avente massa circa uguale alla massa del protone. I neutroni sono contenuti nei nuclei atomici.

onda acustica: onda sonora, in cui zone di rarefazione dell'aria si alternano a zone di compressione. Le onde acustiche sono responsabili del suono, ovvero di tutti i rumori.

onde elettromagnetiche: oscillazioni elettriche e magnetiche che si propagano nello spazio. Le onde elettromagnetiche sono alla base della teoria ondulatoria della luce. La loro espressione matematica è data dalle equazioni di Maxwell.

onde radio: onde elettromagnetiche con lunghezza d'onda compresa tra cm e cm. Vengono utilizzate per le trasmissioni radio, radiotelegrafiche, radiotelevisive e simili.

periodo: il tempo che un'onda impiega per compiere un ciclo completo, ovvero per raggiungere lo stesso valore iniziale dopo aver superato un massimo e un minimo, in un determinato punto dello spazio.

pioni: particelle quantistiche appartenenti alla classe di mesoni, soggette a interazioni forti. Essi possono essere carichi positivamente, negativamente, oppure essere neutri.

polarizzazione: direzione lungo la quale oscilla la componente elettrica di un'onda elettromagnetica. Generalmente, nella luce il campo elettrico oscilla in maniera disordinata lungo tutte le direzioni. Quando, utilizzando ad esempio un filtro Polaroid, viene estratto un fascio in cui il campo elettrico oscilla in una maniera ordinata, si dice che la luce è polarizzata (linearmente, circolarmente, ...).

principio di conservazione dell'energia e dell'impulso: principio secondo il quale, nelle interazioni tra i sistemi fisici, l'energia e l'impulso totale vengono conservati. L'energia e l'impulso possono solo essere trasferiti da un sistema a un altro; non possono essere creati dal nulla, oppure distrutti.

principio di sovrapposizione: principio secondo il quale due o più moti ondulatori differenti possono essere combinati tra loro. Esso spiega tutti i fenomeni di interferenza della luce.

protone: particella di massa e carica positiva uguale a coulomb. In un atomo, i protoni sono contenuti nel nucleo.

raggi X: radiazioni elettromagnetiche con lunghezza d'onda superiore a m.

riflessione: un raggio incidente su una superficie riflettente viene riflesso in un secondo raggio. Due sono le leggi fondamentali della riflessione:
1) il raggio incidente, il raggio riflesso e la direzione perpendicolare alla superficie riflettente giacciono nello stesso piano;
2) l'angolo di incidenza (formato dal raggio incidente e dalla perpendicolare alla superficie) e l'angolo di riflessione (formato dal raggio riflesso e dalla perpendicolare alla superficie) sono uguali.

spettro di emissione: radiazione elettromagnetica emessa da un corpo, analizzata in funzione della sua frequenza.

teoria corpuscolare della luce: teoria secondo la quale la luce è composta di particelle. Tutte le proprietà della luce (i colori, le ombre, ...) vengono ricondotte alle proprietà elementari delle particelle che la compongono.

teoria ondulatoria della luce: teoria secondo la quale la luce è composta di onde. Le proprietà della luce (in particolar modo l'interferenza e la diffrazione) vengono spiegate in termini di onde elementari che si combinano (sovrappongono) tra loro.

ultravioletto: regione dello spettro elettromagnetico con lunghezza d'onda inferiore a quella della radiazione visibile, compresa tra .

velocità della luce: nel vuoto, la luce si propaga con velocità . Questa velocità non dipende dalla frequenza della luce. Quando la luce si propaga in un mezzo materiale, la sua velocità in generale varia a seconda del mezzo, della frequenza e di altri parametri.