Page 89 - Fisica per non fisici
P. 89
assume la forma di un’onda che si propaga verso l’altro bambino e lo raggiunge
dopo qualche secondo. Inoltre, all’arrivo dell’onda, l’altro bambino avverte la
presenza di una forza che tende a muovergli la mano, seguendo le oscillazioni che
sono state impresse. Questo significa che il primo bambino ha di fatto trasmesso il
suo movimento all’altro bambino.
Fare su e giù con la mano significa che a essa è impressa continuamente una certa
accelerazione; e abbiamo osservato che questa accelerazione ha dunque generato
onde che si propagano trasmettendo l’«informazione» contenuta nel particolare
movimento che il primo bambino ha impresso alla corda.
Ebbene, questa situazione è particolarmente interessante perché ci rivela
un’importante analogia: come l’accelerazione della mano genera onde lungo la
corda, così un corpo elettricamente carico che si muove di moto accelerato genera
onde che si propagano nello spazio. Si può verificare sperimentalmente che si tratta
di onde che trasportano un campo elettrico e un campo magnetico cioè, in breve, di
onde elettromagnetiche.
Ma c’è di più: come l’altro bambino aveva avvertito la presenza di una forza che
tendeva a muovergli la mano seguendo il movimento impresso alla corda dal suo
amico, così un’onda elettromagnetica trasmette il movimento delle cariche elettriche
che l’hanno generata.
È interessante soffermarsi un momento su tale circostanza poiché è proprio su
questa che è basato il funzionamento della radio (o della televisione).
Quando un’onda elettromagnetica viene prodotta da una stazione radio, essa
trasmette il moto degli elettroni che l’hanno generata a una radio ricevente posta
anche a notevole distanza. Gli elettroni che si trovano sull’antenna della radio
ricevente seguono allora le onde e riproducono proprio il moto che le ha generate. In
altri termini, l’«informazione» (acustica, visiva) contenuta nel moto degli elettroni
presenti nell’antenna trasmittente viene trasferita inalterata all’apparecchio
ricevente.
La presenza di questo fenomeno di propagazione di un campo elettromagnetico è nota
da molto tempo: è stata prevista nella seconda metà dell’Ottocento dal fisico inglese
James Clerk Maxwell (1831-1879) a seguito dei suoi studi sull’elettricità.
Le equazioni di Maxwell, che descrivono le caratteristiche di qualsiasi campo
elettromagnetico, di come possa essere generato e di come si propaghi nello spazio,
costituiscono dunque una delle principali acquisizioni nella storia della fisica. In
questa sede non è il caso di esporre tali equazioni; esse richiedono un formalismo
matematico piuttosto complicato. Allora ci fermiamo qui?
No; è di fondamentale importanza almeno enunciare una delle conseguenze di
queste equazioni, conseguenze delle quali si ha ovviamente la verifica sperimentale.