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, ad esempio, la radiazione EM viene generata quando il campo elettrico e magnetico dell’elettrone, subisce una variazione.
Se un elettrone, particella con una carica elettrica, viene eccitato, passa ad un livello energetico superiore. Nel “salto” di ritorno al livello energetico inferiore, ossia decelerando, perde 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.
Un quanto è la quantità minima 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.
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 migliaia o addirittura milioni di anni.
Solo quando il fotone raggiunge la superficie (la fotosfera), può finalmente “scappare” nello spazio e viaggiare 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.
Si stima che ogni ora il Sole emetta dai 4 ai miliardi di tonnellate di particelle, quantità che equivale alla massa della Terra ogni 150 milioni di anni.