La radiazione elettromagnetica
La radiazione elettromagnetica (radiazione EM) è un tipo di energia che si propaga nello spazio, sotto forma di onde, ad una velocità costante: la velocità della luce.
Negli atomi, la radiazione EM viene generata quando i campi elettrico e magnetico dell’elettrone, particella con carica elettrica negativa, subiscono una variazione. Se un elettrone, viene eccitato, grazie a questa accelerazione passerà ad un livello energetico superiore. Quando ritornerà al livello energetico inferiore, in questo "salto" perderà l’energia che aveva ricevuto emettendo un fotone.
Il fotone è la particella elementare che costituisce la radiazione elettromagnetica, è il quanto del campo elettromagnetico.
Con il termine quanto si indica la quantità minima e indivisibile di una grandezza fisica. Come una moneta da 1 centesimo è la più piccola unità di euro che si può avere, così il quanto è la più piccola “porzione” di energia che può essere scambiata.
Nel caso della radiazione elettromagnetica, il quanto è il fotone.
Il fotone viaggia sempre alla velocità della luce e trasporta energia in funzione della differenza dell’energia tra i due livelli da cui si è generato. Grazie alla legge di Plank, noi possiamo calcolare la quantità di energia trasportata dal fotone. L'unita di misura è l'elettronvolt.
In breve:
Il fotone è la particella elementare che costituisce la luce e tutta la radiazione elettromagnetica;
Il fotone è il quanto del campo elettromagnetico;
Nello spazio, il fotone viaggia sempre alla velocità della luce ( 299.792.458 m/s);
Il fotone trasporta energia; l’energia di un fotone dipende dalla frequenza della radiazione.
Nascita di un fotone
"Random Walk"
I fotoni vengono prodotti nel nucleo della stella, dove avvengono le reazioni di fusione nucleare.
Prima di uscire dalla la fotosfera, la superficie della stella, i fotoni devono attraversare strati di gas incredibilmente densi.
Durante questo viaggio, i fotoni vengono continuamente assorbiti e riemessi da atomi e particelle della stella.
In questo percorso, chiamato “Random Walk” (cammino casuale), il fotone cambia direzione e viene “rimbalzato” milioni di volte. Il tempo totale che un fotone impiega per uscire dalla stella può essere di migliaia o addirittura di milioni di anni.
Solo quando il fotone raggiunge la superficie (la fotosfera), può finalmente “scappare” nello spazio, viaggiando alla velocità della luce.
In breve:
Un fotone emesso dal Sole, impiega in media un migliaio di anni per uscire dalla superficie della stella e poco più di 8 minuti per raggiungere la Terra.