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Fisica I anno: Appunti - STOQ

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58 CHAPTER 6.

58 CHAPTER 6. L’ELETTROMAGNETISMO: LA RADIAZIONE ETTROMAGNETICA ed allora il campo risultante è E = E o exp(iw(t − z )) − iw(n − 1)∆z c c E oexp(iw(t − z )) (6.12) c Ora dobbiamo chiederci se il campo E a è proprio quello dovuto alle cariche oscillanti nella lastra, perchè se lo è allora avremo calcolato cosa dovrebbe essere l’indice di rifrazione n. Poichè abbiamo ammesso che ciascun elettrone dell’atomo sentendo il campo elettrico oscilli in su e giù supporremo che gli atomi siano piccoli oscillatori in cui gli elettroni sono legati elasticamente agli atomi. E’ uno strano modello di atomo che però, per la meccanica ondulatoria, per quanto riguarda i problemi concernenti la luce gli elettroni si comportano come se fossero trattenuti da molle. Se risolviamo l’equazione dell’oscillatore armonico, troveremo che il campo E a è proprio una costante negativa per la velocità delle cariche ritardate nel tempo della quantità z c . Tale procedimento vale anche per la dispersione (cioè il fatto che l’indice di diffrazione dipende dalla frequenza e l’assorbimento della luce). Anche la diffusione ubbidisce alle stesse regole. Inizialmente gli atomi sono distribuiti in un ben definito disegno per cui l’effetto complessivo della luce irradiata in qualche direzione è zero. Ma se gli oggetti sono situati a caso allora l’intensità totale in qualsiasi direzione è la somma delle intensità che sono diffuse da ciascun atomo e la luce diffusa ad esempio dall’atmosfera avrà caratteristiche diverse a seconda che sia dovuta alla presenza di molecole o pulviscolo o nubi. 6.4 Polarizzazione Nei precedenti paragrafi non ci siamo interessati alla direzione di propagazione di oscillazione del campo elettrico; abbiamo solo notato che il vettore elettrico giace in un piano perpendicolare alla direzione di propagazione. Per una luce monocromatica, il campo elettrico deve oscillare ad una frequenza definita, ma poichè la componente x e quella y possono oscillare indipendentemente dobbiamo considerare l’effetto risultante prodotto dalla sovrapposizione di due oscillazioni indipendenti perpendicolari l’una all’altra. Guardiamo cosa accade all’oscillazione dei due campi E x ed E y . Vedere Filmato

6.4. POLARIZZAZIONE 59 • Se le vibrazioni di x e di y non sono in fase il campo vettore si muove lungo una ellisse. • Se la fase è zero si muovono su di una retta; • se sono sfasati di 90 formano una circonferenza. La polarizzazione è dovuta a questi moti per cui sarà: • lineare quando il campo elettrico oscilla su una linea retta, • ellittica se si muove su di una ellisse e • circolare se si muove su di una circonferenza. Un primo esempio di polarizzazione è quella prodotta dalla diffusione della luce ad esempio solare. Il campo elettrico produrrà oscillazioni delle cariche in aria ed il moto di queste cariche irradierà luce con il massimo di intensità in un piano normale rispetto alla direzione di vibrazione delle cariche. Il fascio proveniente dal sole non è polarizzato, così la direzione di polarizzazione cambia costantemente e la direzione di vibrazione delle cariche in aria cambia costantemente. Se consideriamo la luce diffusa a 90 gradi, la vibrazione delle particelle cariche irradia verso l’osservatore soltanto quando la vibrazione è perpendicolare alla linea di visione dell’osservatore ed allora la luce sarà polarizzata lungo la direzione di vibrazione. Così la diffusione è un esempio di un modo per produrre polarizzazione

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