banda³

Lessico

sf. [sec. XIV; dal francese ant. bande, risalente al francone binda, fascia].

1) Striscia, lista, fascia: cravatta a bande rosse e nere; “tendaggi a bande bianco-azzurre” (Gadda). Con accezioni particolari: A) Larga e pesante striscia di stoffa che si usa portare nelle processioni religiose e nei cortei funebri attaccata a un'asta con in cima una croce. B) In araldica, una delle pezze onorevoli dello scudo. È una striscia che scende diagonalmente dal cantone superiore destro (sinistra di chi guarda) al cantone inferiore sinistro e la sua larghezza è pari ai due settimi della larghezza dello scudo. Quando la banda ha larghezza ridotta alla metà prende il nome di cotissa, quando è ridotta a un terzo quello di bastone e quando è ridotta a un quinto quello di filetto. Quando sullo scudo vi siano figure disposte nel modo che si è detto proprio della banda, si dicono poste in banda. C) Striscia di stoffa applicata come motivo ornamentale nei vestiti, in genere di tessuto diverso o di tinta contrastante. È usata nelle uniformi, nei pantaloni dello smoking, ecc. D) Per la ceramica a banda, vedi ceramica. E) In filatelia, francesismo usato talora in luogo di striscia. F) In fisica quantistica, successione molto fitta di livelli energetici accessibili agli elettroni di un solido, tanto vicini tra loro da costituire un intervallo praticamente continuo di energia. G) In spettroscopia, in senso lato, l'insieme di tutte le frequenze comprese tra due limiti. In senso stretto, zona di uno spettro discontinuo, di emissione o di assorbimento, in cui le righe sono tanto ravvicinate da sembrare fasce continue. Gli spettri a banda sono caratteristici dei composti chimici e il loro studio è uno dei più potenti metodi di analisi chimica qualitativa e quantitativa (spettroscopia). Essi sono costituiti da ampie zone di assorbimento (o emissione), corrispondenti all'assorbimento (o all'emissione) di energia da parte di particelle (elettroni, atomi o molecole) aventi energie molto vicine o, più precisamente, appartenenti a livelli energetici la cui spaziatura è inferiore al potere risolutivo del rivelatore impiegato. Ciascuna banda può essere risolta, almeno in linea di principio, nelle righe corrispondenti alle diverse transizioni energetiche. H) In cinematografia, banda sonora striscia continua longitudinale della pellicola cinematografica, di larghezza normalizzata, che porta la traccia ottica o magnetica della colonna sonora. È posta a sinistra dei fotogrammi sulle pellicole con passo 35 mm, a destra sulle pellicole a passo ridotto e su entrambi i lati nel passo 70 mm.

2) In anatomia sinonimo di benderella.

3) In genetica è la porzione di cromosoma chiaramente distinguibile, dopo una colorazione specifica, dai segmenti adiacenti, perché più o meno scura o più o meno luminosa.

4) In geologia, livello roccioso di limitato spessore, con caratteri fisici differenti da quelli presenti nelle rocce che lo comprendono. Lo stesso termine viene usato come sinonimo di banco e di pseudostrato.

5) In informatica con diverse accezioni: A) banda disponibile, la capacità in byte (o Kbyte) al secondo di un canale di comunicazione. Spesso l'espressione viene utilizzata per indicare la velocità media delle connessioni Internet. Un collegamento con 120 Kbyte/s di banda disponibile permette di trasferire circa 1500 caratteri al secondo. B) Banda perforata, la striscia continua di carta sulla quale possono essere memorizzati dati o informazioni sotto forma di perforazioni codificate.

6) In elettronica, si chiama banda passante di un amplificatore l'insieme delle frequenze del segnale di ingresso per cui l'amplificazione è più elevata . Precisamente, dette f₀ la frequenza per cui si ha la massima amplificazione A₀, f₁ e f₂ le frequenze per cui l'amplificazione è pari a , si definisce banda passante l'intervallo B=f₂–f₁. In modo analogo, con riferimento alla frequenza per cui si ha la minima attenuazione del segnale, si definisce la banda passante di un filtro.

Fisica dei solidi

Si dice struttura a banda la particolare struttura elettronica degli atomi che costituiscono il solido. Ciò è dovuto al fatto che nei metalli ogni atomo entra a far parte di una disposizione tridimensionale e di un legame che si estende all'intero campione preso in esame. Per costruire e visualizzare la struttura a banda di un metallo lo si può immaginare, per semplicità, come costituito da un'unica fila, di lunghezza infinita, di atomi con un solo elettrone di valenza nell'orbitale esterno “s”. Supponiamo ora di voler costruire la fila partendo da un singolo atomo iniziale e di avvicinargli successivamente tutti gli altri. Rispettando i principi della meccanica quantistica, e in particolare il principio dell'Afbau, si può pensare di procedere prima alla costruzione di tutti i possibili orbitali molecolari e successivamente di riempirli con gli elettroni dei singoli atomi. Ogni atomo fornirà un orbitale atomico “s” di una data energia ; allorquando viene introdotto nella fila un secondo atomo il suo orbitale si sovrapporrà a quello del primo dando origine a un orbitale di legame e a uno di antilegame. Al terzo atomo della fila il processo si ripete e dai tre orbitali dei singoli atomi si avranno tre nuovi orbitali molecolari. Il quarto atomo provocherà la comparsa di un quarto orbitale molecolare e così via. In generale l'aggiunta di un atomo successivo allarga di poco l'intervallo di energie degli orbitali molecolari, suddividendolo però progressivamente sempre di più. Se collochiamo in fila N atomi, avremo N orbitali molecolari che coprono una banda di larghezza finita. Se N è molto grande (per esempio in un cubetto di ferro di 1 cm di lato vi sono circa 10²² atomi) le energie degli orbitali saranno indefinitamente vicine; si parlerà più propriamente, quindi, di banda continua piuttosto che di singoli orbitali, anche se la banda è costituita effettivamente da N orbitali molecolari distinti: quelli a più bassa energia leganti e quelli a più alta energia antileganti. La banda così costruita, a partire da atomi con orbitali “s” si chiama banda “s”. Se gli atomi portano anche orbitali “p”, con la stessa procedura, viene definita la banda “p”. La banda “s” e quella “p” possono anche essere sovrapposte, se l'intervallo “s, p” negli atomi di partenza è poco ampio. La struttura a banda degli orbitali di un solido ne determina le proprietà macroscopiche, in particolare quelle elettriche. Consideriamo un metallo costituito da atomi che contribuiscono ciascuno con un solo elettrone alla costituzione del legame metallico (per esempio i metalli alcalini). Da N atomi avremo N orbitali sui quali collocare N elettroni. Per il principio dell'Afbau questi ultimi potranno occupare a due a due gli N/2 orbitali inferiori che si estendono all'intero metallo. Il più alto dei livelli (orbitali) completi in questa struttura viene detto livello di Fermi. Ora, in questo caso, vi sono numerosi orbitali vuoti in prossimità (nel senso di energeticamente vicini) del livello di Fermi. È quindi sufficiente una estremamente piccola quantità di energia per eccitare elettroni dalla zona occupata, al di sotto del livello di Fermi, a quella vuota immediatamente superiore. Siccome questi ultimi orbitali non occupati si estendono anch'essi all'intero reticolo avremo come conseguenza una elevatissima mobilità degli elettroni, mobilità che si riflette nella proprietà che i metalli hanno di condurre facilmente l'elettricità. Essi sono pertanto buoni conduttori di elettricità poiché hanno una struttura elettronica a bande parzialmente riempite. Nel caso in cui, invece, ciascun atomo della ipotetica fila fornisca due elettroni, gli N orbitali leganti verranno riempiti da 2N elettroni. Il livello di Fermi sarà all'apice della banda e fra questo e il successivo livello vuoto, disponibile ad accogliere elettroni, vi è una significativa differenza di energia. Poiché ora non sarà più possibile promuovere elettroni nella banda vuota per mezzo di una piccola differenza di potenziale, avremo a che fare con un isolante. Infine, in taluni materiali l'intervallo di energia fra banda riempita e banda vuota è piccolo. È sufficiente fornire agli elettroni questa piccola energia (a volte basta la semplice energia termica kT a temperatura ambiente) affinché questi possano raggiungere la banda vuota e quindi muoversi attraverso l'intero reticolo. Per di più anche le lacune da essi lasciate nella banda di valenza possono migrare all'interno del reticolo e contribuire alla conduzione. Questi materiali sono detti semiconduttori. La formazione dei portatori di carica nei semiconduttori può essere provocata sia dalla temperatura (a elevate temperature molti elettroni avranno energia sufficiente per portarsi nella banda di conduzione) sia dall'aggiunta controllata di impurezze. Se queste ultime sono in grado di sottrarre elettroni alla banda completa, localizzandoli, per esempio, su di un livello all'interno della regione proibita tra le due bande, le lacune così generate costituiranno i portatori di carica; si parlerà in questo caso di semiconducibilità di tipo “p”; portatori di carica positiva sono i vuoti lasciati liberi (lacune) dagli elettroni estratti dalle impurezze. Se le impurezze, al contrario, hanno elettroni in eccesso (per esempio atomi di P nel reticolo di Si) questi ultimi verranno collocati nella banda di conduzione, altrimenti vuota, dando origine a semiconducibilità di tipo “n”.

Telecomunicazioni

Banda di frequenza, intervallo di frequenze, compreso tra una frequenza limite superiore e una inferiore, nel quale è compreso lo spettro di un certo segnale in relazione al tipo di applicazione considerata. Le bande di frequenza riservate ai vari servizi (radiodiffusione, televisione, ecc.) vengono stabilite, in base alle caratteristiche di propagazione di ogni banda, dall'UIT (Unione Internazionale delle Telecomunicazioni). Esse assumono diverse denominazioni a seconda del servizio che su di esse viene svolto, in particolare quello di radiodiffusione: in questo caso si parla correntemente di banda delle onde medie, delle onde corte e delle onde ultracorte, rispettivamente destinate alla radiodiffusione prevalentemente nazionale, a quella a grande distanza e a quella locale a modulazione di frequenza. Si chiama banda base l'intervallo di frequenze dove vengono raccolte le informazioni relative a un messaggio (fonico, telegrafico, di misura, ecc.): queste possono venire trasmesse direttamente con un segnale elettrico, con traslazione di tutta una serie di segnali in banda base in uno spettro di frequenza più ampio (divisione di frequenza), oppure con l'invio di una sequenza di impulsi codificati, uno per ogni segnale in banda base convertito in forma digitale (divisione di tempo). La banda base singola o raggruppata con altre viene comunque inviata a distanza via cavo o via ponte radio tramite una frequenza portante di trasmissione. Nelle trasmissioni a onde modulate, si chiama banda laterale ognuna delle due bande di frequenza ottenute come somma (banda laterale superiore) o differenza (banda laterale inferiore) della frequenza dell'onda portante e delle frequenze contenute nell'onda modulante (vedi modulazione).