Radiazioni elettromagnetiche

Lo studio delle radiazioni elettromagnetiche assume, per un chimico, particolare importanza in quanto una branca dell’analisi strumentale si basa sull’interazione radiazione-materia.

Le tecniche spettroscopiche utilizzano questa interazione per ottenere informazioni sulla struttura del campione esaminato.

La radiazione elettromagnetica è una forma di energia il cui comportamento è descritto da proprietà sia ondulatorie che corpuscolari. Infatti alcune proprietà della radiazione elettromagnetica come la rifrazione possono essere descritte dalla sua natura ondulatoria mentre altre proprietà come l’assorbimento e l’emissione vengono descritte tramite la sua natura corpuscolare.

Proprietà

fosforescenza

La radiazione elettromagnetica è una variazione periodica del campo elettrico e magnetico che si propaga nello spazio alla velocità della luce. Un’onda elettromagnetica si muove nel vuoto con un’oscillazione sinusoidale in cui il campo elettrico e quello magnetico sono perpendicolari tra loro e nei confronti della direzione dell’onda.

Onde elettromagnetiche

Un’onda elettromagnetica è caratterizzata da:

  • Velocità c che nel vuoto è pari a 3 · 108 m/s
  • Ampiezza A ovvero la distanza tra il massimo dell’onda e la direzione di propagazione
  • Lunghezza d’onda λ ovvero la distanza tra due creste adiacenti
  • Frequenza ν che è il numero di cicli completi di un’onda che passano per un punto in un secondo. Si misura in cicli al secondo, ovvero in Hertz (Hz)
  • Numero d’onda k che è il reciproco della lunghezza d’onda

La relazione tra lunghezza d’onda e frequenza è λ = c/ν.

Interazione radiazione materia

Chemiluminescenza

L’interazione tra radiazione e materia può essere compresa assumendo che la radiazione sia costituita da un fascio di particelle dette fotoni. Quando un atomo viene colpito da una radiazione elettromagnetica avviene una collisione tra fotoni e elettroni dell’atomo con conseguente acquisto di energia da parte dell’elettrone.

L’energia del fotone, espressa in joule, è relazionata alla sua frequenza, lunghezza d’onda e numero d’onda tramite le seguenti uguaglianze:

E = hν = hc/λ =hck

Condividi
Avatar

Author: Chimicamo

Share This Post On