Esercizi sulle onde elettromagnetiche
Esercizi svolti sulle onde elettromagnetiche
In questa sezione del sito vengono proposti vari esercizi sulle onde elettromagnetiche.
Prima di affrontare gli esercizi facciamo un brevissimo ripasso su tale argomento.
Per maggiori approfondimenti sulla teoria si veda: onde elettromagnetiche.
Le onde elettromagnetiche sono onde formate dalla simultanea propagazione di un campo magnetico (B) e di un campo elettrico (E) tra loro perpendicolari.
Le principali grandezze caratteristiche di un'onda elettromagnetica sono:
- la lunghezza d'onda λ (lambda) che rappresenta la distanza tra due punti corrispondenti di due onde successive. Si misura in metri (o uno dei suoi sottomultipli).
- la frequenza ν (ni) è il numero delle oscillazioni dell'onda in un secondo. Si misura in hertz (Hz).
- la velocità di propagazione c, che assume valori diversi a seconda del mezzo in cui essa si propaga. Nel caso della luce che si propaga nel vuoto (velocità della luce nel vuoto), c = 3 · 108 m/s ovvero c = 300000 Km/s (per l'equivalenza si veda; da m/s a km/s).
Queste tre grandezze sono legate tra loro dalla seguente relazione matematica:
I seguenti esercizi sono elencati secondo un ordine crescente di difficoltà.
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Esercizi sulle onde elettromagnetiche
1.
Un'onda elettromagnetica ha una lunghezza d'onda pari a 400 nm.
Si determini la sua frequenza.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: formula della frequenza.
2.
Le lampade a vapori di sodio utilizzate per l'illuminazione emettono radiazione di lunghezza d'onda pari a 589,0 nm.
Determinare frequenza e periodo dell'onda elettromagnetica e specificare quale colore caratterizza tale emissione.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: calcolo della frequenza e del periodo di un'onda elettromagnetica.
3.
Un'onda elettromagnetica ha una frequenza pari a 1,5 · 1014 Hz.
Si determini la sua lunghezza d'onda.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: calcolo della lunghezza d'onda.
4.
Un'onda elettromagnetica si propaga nel vuoto con lunghezza d'onda pari a 10-10 m.
Si determini l'energia associata al fotone dell'onda elettromagnetica.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: energia del fotone.
5.
Determinare lo spazio percorso in un minuto da un'onda elettromagnetica che si propaga nel vuoto.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: formula della velocità della luce.
6.
Un'onda elettromagnetica ha una lunghezza d'onda λ di 2,50 µm. Si determini il numero d'onda in cm-1 e l'energia del fotone in joule.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: numero d'onda ed energia di un fotone.
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