Le quattro equazioni di Maxwell (1865) sintetizzano tutte le leggi dell'elettromagnetismo classico e prevedono l'esistenza delle onde elettromagnetiche. Mostrano che campi elettrici variabili generano campi magnetici e viceversa, unificando elettricità, magnetismo e ottica.
2. Le onde elettromagnetiche si propagano nel vuoto alla velocità di:
💡Spiegazione
Le onde elettromagnetiche (luce, onde radio, raggi X, ecc.) si propagano nel vuoto alla velocità della luce c = 3 × 10⁸ m/s (circa 300.000 km/s). Questa è una costante fondamentale della fisica, centrale nella teoria della relatività.
3. L'autoinduzione è il fenomeno per cui:
💡Spiegazione
L'autoinduzione si verifica quando la variazione di corrente in un circuito genera una variazione del flusso magnetico attraverso lo stesso circuito, inducendo una f.e.m. (legge di Lenz) che si oppone alla variazione di corrente. Il coefficiente di autoinduzione L si misura in Henry.
4. L'effetto fotoelettrico, spiegato da Einstein nel 1905, dimostra che:
💡Spiegazione
Einstein spiegò l'effetto fotoelettrico ipotizzando che la luce sia composta da 'quanti di energia' (fotoni), ciascuno con energia E = hf (h = costante di Planck, f = frequenza). Un fotone cede tutta la sua energia a un elettrone, che può essere emesso solo se l'energia supera il lavoro di estrazione.
5. La corrente alternata (AC) differisce dalla corrente continua (DC) perché:
💡Spiegazione
La corrente alternata (AC) cambia periodicamente direzione e intensità seguendo un andamento sinusoidale. La frequenza della rete elettrica in Europa è 50 Hz. A differenza della DC, può essere facilmente trasformata in tensioni diverse grazie ai trasformatori.
6. Il primo postulato della relatività ristretta di Einstein afferma che:
💡Spiegazione
Il primo postulato della relatività ristretta (1905) stabilisce che le leggi della fisica hanno la stessa forma in tutti i sistemi di riferimento inerziali. Non esiste un sistema di riferimento privilegiato: nessun esperimento fisico può determinare se un sistema inerziale è 'in moto' o 'fermo'.
7. La dilatazione del tempo nella relatività ristretta significa che:
💡Spiegazione
La dilatazione del tempo è una conseguenza della relatività ristretta: un orologio in moto rispetto a un osservatore 'ticchetta' più lentamente rispetto a un orologio fermo. L'effetto è significativo solo a velocità prossime a quella della luce: Δt = Δt₀/√(1 - v²/c²).
8. Lo spettro elettromagnetico comprende, in ordine di frequenza crescente:
💡Spiegazione
Lo spettro elettromagnetico in ordine di frequenza crescente (e lunghezza d'onda decrescente) è: onde radio, microonde, infrarosso, luce visibile, ultravioletto, raggi X, raggi gamma. Tutte sono onde elettromagnetiche che differiscono per frequenza e lunghezza d'onda.
9. Il dualismo onda-particella afferma che:
💡Spiegazione
Il dualismo onda-particella è un principio fondamentale della meccanica quantistica: la luce (e ogni particella di materia) presenta sia proprietà ondulatorie sia corpuscolari. De Broglie (1924) estese il dualismo alla materia: λ = h/p, dove ogni particella ha una lunghezza d'onda associata.
10. Il secondo postulato della relatività ristretta afferma che:
💡Spiegazione
Il secondo postulato stabilisce che la velocità della luce nel vuoto (c ≈ 3 × 10⁸ m/s) è costante e uguale per tutti gli osservatori inerziali, indipendentemente dal loro moto relativo e dal moto della sorgente. Questo porta a conseguenze rivoluzionarie come la dilatazione del tempo e la contrazione delle lunghezze.
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