86. Dielettrici. — Tra due piatti, formanti un condensatore piano, e immersi nell’aria, la differenza di potenziale non può superare un certo limite, che dipende dalla loro distanza; al di là di quel limite scocca la scintilla tra le armature, e il condensatore si scarica attraverso il ponte conduttore cui equivale, come vedremo, la scintilla medesima. L’interposizione di una lamina isolante solida, come il vetro, l’ebanite, la mica, ecc. rende più difficile la produzione della scintilla; e permette perciò di portare le due armature a una differenza di potenziale molto più grande, e di condensarvi perciò maggiore quantità d’elettricità. È così che le due armature d’una bottiglia di Leyda, avente lo spessore d’un paio di millimetri, posson caricarsi a una differenza di potenziale capace di fare scoccare nell’aria una scintilla di più che 10 centimetri di lunghezza.

Ma la lamina isolante sostituita all’aria determina ancora un effetto non meno importante. A parità di dimensioni la capacità elettrica del condensatore riesce notevolmente accresciuta. Così nel caso di una lamina di vetro la capacità è da 3 a 5 volte maggiore di quella posseduta dallo stesso condensatore senza vetro, e avente perciò le armature separate da aria. Si chiama appunto costante dielettrica di un corpo isolante il rapporto della capacità di un condensatore costituito con quell’isolante alla capacità dello stesso condensatore con le armature separate dall’aria.

Questo fenomeno fu scoperto dal Faraday, il quale vi fondò la sua concezione importantissima sull’azione del mezzo nei fenomeni elettrici, messa poi in forma matematica dal Maxwell.

Secondo questa teoria le forze tra i corpi elettrizzati immersi in un dielettrico, cioè in un isolante, che dipendono, come noi già abbiamo accennato, dalla natura del mezzo, sarebbero dovute a una particolare perturbazione creata in esso dalle cariche elettriche presenti; e consistente in uno stato di stiramento nel senso delle linee di forze e di compressione nel senso ad esse normale. Le linee di forza, che rilegano due conduttori carichi di elettricità opposte, si comportano come dei veri filamenti elastici stirati, che tendono perciò a contrarsi, e ad avvicinare i conduttori ove son fissati gli estremi delle linee medesime.

Non è facile formarsi un’idea adeguata della portata grandissima di questa teoria, che localizza nel dielettrico interposto l’origine delle forze elettriche e l’energia elettrostatica, come in un mezzo elastico deformato; e noi purtroppo non possiamo svilupparne le conseguenze. Ci limiteremo a riferire che queste azioni, aventi la loro sede nel mezzo, non si esercitano istantaneamente in tutto il campo, appena create le cariche elettriche, ma con un certo ritardo dipendente dalla distanza, come se l’azione generata nel punto ove s’è creata la carica, si propagasse tutto intorno con una velocità grandissima ma ben determinata.

Questa velocità coincide con la velocità della luce nel mezzo; cosicchè se una carica elettrica oscilla rapidamente intorno a un punto, la forza da essa creata a distanza, si modifica periodicamente, ma con un ritardo dipendente dalla distanza. Avremo perciò come delle onde di forza elettrica, che si propagano con la velocità della luce, e che anzi sono, a parte il periodo, la stessa cosa delle onde luminose.

Noi daremo più in là un cenno alquanto più esteso di questa teoria; per ora ci limitiamo a riferire una conseguenza ben singolare, poichè rilega due grandezze fisiche che in apparenza non han niente di comune; essa è la famosa legge di Maxwell, per la quale la costante dielettrica d’un mezzo, definita come sopra, deve coincidere col quadrato dell’indice di rifrazione del mezzo per raggi luminosi di lunghezza d’onda grandissima.

Questa previsione, che l’esperienza bene interpretata ha sempre più confermato, fu il punto di partenza della teoria elettromagnetica della luce.