Ona electromagnètica

Una ona electromagnètica és la forma que l'energia de la radiació electromagnètica adopta segons la teoria ondulatòria. Es tracta d'ones transversals que es desplacen a la velocitat de la llum. Una ona lluminosa és una ona electromagnètica de la quala longitut d'ona correspon a l'espai visible, que és entre les longituds d'ona de 400 i 750 nm i que correspon a les energies de fotó d'1,5 a 3 eV, tot i que a vegades es troba en límits més amples, de 380 a 800 nm.

Història

La teoria ondulatòria de la llum ha estat principalment desenrollada per Christiaan Huygens a la dècada del 1670, i continuat per Augustin Jean Fresnel. S'oposava a l'època a la teoria corpuscular de la llum, defensada principalment per Isaac Newton. Huygens treballava principalment sobre les lleis de reflexió i de Refracció, i Fresnel va desenrollar sobretot la longitut d'ona. La concepció de la llum com ondulació va incitar els físics a imaginar l'èter (element). El pas decisiu fou la síntesi de les lleis electromagnètiques que va fer James Clerk Maxwell, ja que les seues equacions de Maxwell van predir l'existència d'ones electromagnètiques, i la seua velocitat, permetent la hipòtesi que la llum és una ona electromagnètica. Les ones de ràdio, de baixa freqüència i gran longitut d'ona, es van descobrir a final XIX en els treballs sobretot d'Alexandre Popov, Heinrich Rudolf Hertz, Édouard Branly i Nikola Tesla. Els rajos X, de freqüència elevada i longitut d'ona curta, els va descobrir Wilhelm Röngen en 1895. Max Planck va introduir el 1901 la constant de Planck, Albert Einstein va explicar les discontinuïtats el 1905 en els seus treballs sobre l'efecte fotoelèctric, en els quals proposava l'existència d'unitats discretes d'energia en la llum. Esta és la premissa del model del fotó, sintesi dels enfocaments ondulatoris o corpusculars de la llum, donant la idea d'una generalisació a tota la matèria: la mecànica quàntica.

Descripció

Com totes les ones, una ona electromagnètica es pot analisar utilisant l'anàlisi espectral; es pot descompondre en ones monocromàtiques. Una ona electromagnètica monocromàtica es pot modelar en un moment dipolar elèctric vibrant, que modela el reflex convenientment. Les variacions dels camps elèctrics i magnètics s'han relacionat en les equacions de Maxwell, permetent representar l'ona per un sol d'estos camps, en general el camp elèctric.