Certo che è possibile vedere le onde
elettromagnetiche! Anzi, paradossalmente, le onde
elettromagnetiche sono l’unica cosa che possiamo
vedere. Infatti, i sensori utilizzati nel nostro
organo della vista, ovvero i coni ed i bastoncelli della
retina, reagiscono proprio alle onde elettromagnetiche in
un determinato intervallo di lunghezze d’onda,
trasformandole in impulsi elettrici che, giunti al
cervello attraverso il nervo ottico, danno luogo alla
formazione delle sensazioni che noi chiamiamo
“immagini”.
Il punto chiave, nell’affermazione precedente, è
proprio la frase “in un determinato intervallo di
lunghezze d’onda“. Le onde elettromagnetiche,
infatti, sono caratterizzate da due grandezze
fondamentali: l’ampiezza e la frequenza.
L’ampiezza indica quanto un’onda è intensa (nel caso
delle onde marine, equivale all’altezza dei cavalloni)
mentre la frequenza (misurata in hertz, simbolo Hz)
rappresenta il numero di onde che si susseguono in un
secondo. Poiché la velocità di spostamento delle onde
elettromagnetiche nel vuoto (o nell’aria, che è quasi la
stessa cosa) è nota e fissa (e pari a circa 300 milioni
di metri al secondo), un parametro equivalente alla
frequenza è la lunghezza d’onda, data dalla
distanza tra due onde successive, ovvero dalla distanza
coperta da un’onda in un secondo.
Dalla frequenza di un’onda elettromagnetica (o dalla
sua lunghezza d’onda) dipendono in modo drammatico sia i
metodi per generare onde elettromagnetiche, sia le
tecniche di misura, sia le modalità di interazione con
la materia ed in particolare con i sistemi biologici. Per
questo motivo, l’intero spettro delle onde
elettromagnetiche è stato suddiviso in bande di
caratteristiche almeno in parte uniformi.
- Le basse frequenze, fino a un paio di decine di
chilohertz (1 kHz = 1000 Hz), sono chiamate
talvolta audiofrequenze perché
corrispondono alle frequenze dei segnali
elettrici che rappresentano i suoni in apparati
quali la telefonia tradizionale, gli impianti di
alta fedeltà etc. - Le frequenze superiori, fino a 300 megahertz (1
MHz = 1 milione di hertz), sono dette radiofrequenze
e sono impiegate per le radiocomunicazioni in
onde lunghe, medie e corte, in modulazione di
frequenza, dai radioamatori e per alcuni canali
televisivi. - Le frequenze ancora superiori, fino a 300
gigahertz (1 GHz = 1 miliardo di hertz), sono
dette microonde e sono utilizzate per le
trasmissioni televisive e satellitari, per la
telefonia cellulare (0,9 GHz e 1,8 GHz), nel
forno a microonde (2,45 GHz) e nei radar. - A frequenze superiori iniziano i raggi
infrarossi, che rappresentano in pratica il
calore in forma raggiante. Per evitare numeri
troppo grandi, si preferisce a questo punto
ragionare in termini di lunghezza d’onda
piuttosto che di frequenza. Dato che ad una
frequenza di 300 GHz corrisponde una lunghezza
d’onda di 1 mm, i raggi infrarossi vanno da 1 mm
a circa 0,8 micrometri (1 µm o
“micron” = 1 milionesimo di metro,
ovvero 1 millesimo di millimetro). - La strettissima banda compresa all’incirca tra
0,8 e 0,4 µm costituisce la luce visibile,
appunto perché può essere vista! Le diverse
lunghezze d’onda in tale banda sono percepite
come diversi colori, dal rosso (lunghezze d’onda
maggiori) al violetto (lunghezze d’onda minori),
passando per arancio, giallo, verde, azzurro e
indaco. - Oltre il visibile, cioè per lunghezze ancora
minori di 0,4 µm, si estendono i raggi
ultravioletti, quindi i raggi X ed
infine i raggi gamma.
Concludo quindi: solo
le onde elettromagnetiche nella banda che costituisce la luce
visibile possono essere viste dall’occhio umano; per
le altre non c’è alcuna possibilità di visione diretta.
Non ci sono nemmeno, per quanto a mia conoscenza,
artifici o dispositivi che rendano in qualche modo
“visibili” le onde elettromagnetiche di
frequenza fuori dalla banda visibile. Per individuare i
campi elettromagnetici occorre utilizzare dell’apposita
strumentazione di rivelazione e misura.
Veniamo infine alla “onde elettriche“.
Queste semplicemente non esistono, così come non
esistono onde magnetiche! Che cosa è, infatti,
un’onda elettromagnetica? È la modalità di propagazione
nello spazio di un campo elettrico e di un campo
magnetico che, in particolari condizioni, si generano e
si sostengono a vicenda, dando luogo ad un fenomeno
ondulatorio che si allontana indefinitamente dalla
sorgente. Se manca uno dei due, cioè se siamo in
presenza di un campo elettrico senza campo magnetico
(come nel caso del campo generato da una carica
elettrostatica) o di un campo magnetico senza campo
elettrico (come nel caso del campo generato da una
corrente continua), allora non si innesca il fenomeno
della propagazione ondulatoria, cioè non si generano
onde ed il campo rimane confinato nell’intorno della
sorgente.