Come generare onde elettromagnetiche

Cos' è un'onda?
Molto semplice: consideriamo, per esempio, le onde meccaniche, ovvero quelle visibili dall'occhio umano.
Se lanciamo un sasso in acqua riusciremo a generare una serie di onde che si propagano e, ognuna, occupa sempre più spazio e non rallenta la corsa finché non si esaurisce. Le onde elettromagnetiche si basano sullo stesso principio. Sono impulsi emanati da oggetti, che si propagano appunto sotto forma di onda e per propagarsi non hanno bisogno necessariamente di mezzi (come l'acqua o l'aria) ma possono propagarsi anche nel vuoto; questo permette di scambiare dati con gli astronauti che si trovano nello spazio.

Ora c'è un'altra specificazione da fare. Ogni corpo che si trova ad una temperatura maggiore di 0 Kelvin (1 K = -273,15°, quindi praticamente tutto ciò che c'è sul nostro pianeta) emette calore sotto forma di radiazione elettromagnetica.

Qualunque corpo, un muro, un albero, un essere umano, un elefante africano, tutti i corpi emettono radiazioni.
Ora, queste radiazioni si propagano sotto forma di onda e la loro potenza è determinata da diverse caratteristiche: lunghezza d'onda, (ovvero la distanza fra 2 punti omologhi successivi); periodo (il tempo che trascorre tra 2 omologhi successivi); velocità d'onda; frequenza (l'inverso del periodo).

Queste caratteristiche permettono di determinare la potenza di un'onda elettromagnetica, che viene utilizzata diversamente a seconda delle necessità, infatti la frequenza di un forno a microonde non è la stessa di quella di un telefono cellulare o di una radio.

Le radiazioni elettromagnetiche sono alla base di tantissime applicazioni quotidiane, le più svariate e diverse possibili. Senza andare troppo lontano negli esempi, la nostra vista è determinata dalla visione delle onde elettromagnetiche emanate dai corpi, entro un range chiamato campo visivo, che comprende tutte le radiazioni comprese fra i 0,38 e i 0,76 micron. Queste radiazioni variano dal violetto al rosso e compongono tutta la gamma dei colori visibili dall'essere umano.

Le radiazioni presenti oltre il violetto, chiamate ultraviolette, sono molto pericolose per l'uomo (per esempio i raggi UVA) mentre quelle infrarosse (oltre il rosso) sono bassa frequenza e vengono utilizzate dalle più svariate strumentazioni tecniche: PC, telefonini, radio, che hanno una lunghezza d'onda elevata: infatti, più la lunghezza d'onda diventa stretta e più il campo delle radiazioni si potenzia e si generano le onde che servono ad esempio nei forni a microonde, apparecchi raggi x, laser ecc.

Un'altra cosa importante da specificare è che le onde elettromagnetiche variano di intensità a seconda della direzione, questo è molto importante perché ci fa comprendere che più l'onda arriva ortogonale al piano su cui viene inviata, più questa sarà potente (e quindi calorifica). Un esempio eclatante è il Sole.

Infatti, a seconda dell'inclinazione con cui i raggi solari colpiscono la Terra (diversa in ogni mese dell'anno) cambiano le quattro stagioni. Un altro esempio molto vicino a noi e il telecomando della televisione. Provate a puntare una telecamera o una fotocamera davanti ad un telecomando e premete un tasto: vedrete un puntino rosso che l'occhio umano non percepisce, ma l'occhio elettronico si. Questo si spiega così: il nostro occhio, come dicevamo, vede in un certo range (o campo) le radiazioni, il resto a noi è invisibile perché la radiazione emessa dal telecomando è infrarossa ed è più alta di 0,76 micron. La nostra telecamera, come alcuni animali, però, avendo un campo visivo maggiore di quello dell'occhio umano, può "vedere" le radiazioni infrarosse mostrandole sul monitor.

Paradossalmente a volte succede il contrario: un vetro è trasparente per gli esseri umani, mentre per una telecamera ad infrarossi è solo un muro grigio, non trasparente, perché non riesce ad assorbire le radiazioni che emana.
Per quanto riguarda un corpo nero, questo è un corpo che noi vediamo... Nero semplicemente perché assorbe tutte le radiazioni che riceve e contemporaneamente l'energia assorbita la emette appunto sotto forma di radiazione.