Sappiamo che tutti i tipi di onde elettromagnetiche trasportano energia indipendentemente dalla loro frequenza. L'energia trasportata da un'onda elettromagnetica dipende dalla sua frequenza, e maggiore è la frequenza, maggiore è l'energia che trasporta. A seconda delle condizioni, questa energia può essere trasferita totalmente o parzialmente dall'onda elettromagnetica a un mezzo materiale.
Questa interazione dipende dal tipo di materiale e dalle caratteristiche dell'onda, come frequenza e intensità. In particolare, le interazioni delle radiazioni con gli esseri viventi sono molto importanti. Le onde elettromagnetiche, come altri tipi di onde, possono subire riflessione, rifrazione e diffrazione quando si propagano attraverso l'interfaccia tra due mezzi.
Assorbimento
Un'onda elettromagnetica, quando si propaga in un mezzo, può essere assorbita, trasferendogli energia. In questo modo, man mano che si propaga, la sua ampiezza diminuisce gradualmente.
Un esempio di assorbimento è il passaggio della luce attraverso un vetro scuro o una plastica, come quello di una lente per occhiali da sole. Gli occhiali scuri vengono utilizzati anche nelle confezioni dei medicinali che possono deteriorarsi se esposti alla luce solare per lunghi periodi di tempo. Questo tipo di vetro blocca le radiazioni ultraviolette e parte della luce visibile.
coefficiente di assorbimento
Una misura della capacità di assorbimento di un materiale è il suo coefficiente di assorbimento, misurato dalla frazione di energia delle onde elettromagnetiche che viene assorbita mentre lo attraversa. Ad esempio, se facciamo passare un raggio di microonde attraverso un pezzo di carne cruda, e questo assorbe il metà dell'energia di questo raggio, diciamo che ha un coefficiente di assorbimento del 50% per questo onda.
D'altra parte, se usassimo la luce verde, vedremmo che sarebbe completamente assorbita, non passando attraverso il pezzo di carne. In questo caso il coefficiente di assorbimento è 100% e l'oggetto si chiama opaco. L'assorbimento dipende dalla frequenza dell'onda elettromagnetica.
Potremmo calcolare il coefficiente di assorbimento (A), dall'intensità dell'onda incidente e dall'intensità dell'onda trasmessa dal materiale, dall'espressione:
Il coefficiente di assorbimento varia tra i valori zero e 1. Se moltiplichiamo il valore di A per 100%, otteniamo il valore percentuale. Quindi, A = 0,5 rappresenta un assorbimento del 50% della radiazione incidente da parte del materiale.
L'assorbimento dipende anche dallo spessore dell'oggetto. Un foglio di alluminio è completamente opaco alla luce visibile, ma se il suo spessore è estremamente sottile, potrebbe lasciar passare parte della luce. Gli specchi semitrasparenti possono essere realizzati con uno strato molto sottile di alluminio depositato sulla superficie di un vetro. D'altra parte, un vetro può essere quasi opaco se il suo spessore è troppo grande.
Nei forni a microonde, la radiazione utilizzata viene parzialmente assorbita dal cibo all'interno. La frequenza delle microonde è scelta in modo tale che questa radiazione non sia completamente assorbita durante il passaggio attraverso il cibo, perché se ciò accadesse, non sarebbe possibile cucinare o riscaldare la sua parte centrale.
di Domitiano Marchesi
Laureato in Fisica
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/radiacao-materia.htm