Ondemateriale illustrato durante il corso di fisica 2 (per bioingegneria)
I. Cristiani
Onde
Onda trasversale e onda longitudinale
Onda trasversale e onda longitudinale sono due tipi di onde che si differenziano per la direzione di oscillazione rispetto alla direzione di propagazione dell'onda.
Come descriviamo un'onda viaggiante?
Fotografia dell’onda ad un istante t1
- Lunghezza d’onda λ
- v
- Ampiezza
Fotografia dell’onda ad un istante t2
- Spazio
Fotografia dell’onda ad un istante t3
- Lunghezza d’onda λ
- Spazio
L’intervallo di tempo tra t1 e t3 si chiama periodo dell’onda T. In un periodo un'onda percorre uno spazio pari alla lunghezza d’onda λ. Se chiamiamo V la velocità con cui viaggia l’onda, otteniamo: λ = vT.
Cosa succede se osserviamo per un tempo lungo l'onda in un punto dello spazio?
Lunghezza d’onda λ, ampiezza spaziale xo. L’andamento del punto azzurro descrive l’onda nel tempo nel punto xo.
Periodo T, ampiezza temporale. La frequenza dell’onda è il numero di oscillazioni che l’onda compie in 1 secondo, f = 1/T. La frequenza si misura in Hertz (Hz).
Tipologie di onde monocromatiche
- Onda piana monocromatica
- Onda cilindrica monocromatica
- Onde sferiche - A grande distanza i fronti d'onda sferici sono approssimabili come fronti d'onda piani
- Onda sferica monocromatica
Le onde nel dominio della frequenza
Analizziamo le onde nel dominio della frequenza tramite la trasformata di Fourier, che ci permette di passare dal tempo alla frequenza. Questo spettro ci offre una rappresentazione completa dell'onda.
Polarizzazione delle onde
- Polarizzazione lineare: Quando i vettori campo elettrico oscillano lungo una linea retta.
- Polarizzazione circolare: Quando i vettori campo elettrico ruotano in un cerchio.
- Polarizzazione ellittica: Una combinazione delle precedenti, dove i vettori campo elettrico descrivono un'ellisse.
Intensità e potenza
L’intensità luminosa istantanea è misurata in Watt/m2. Questo vettore descrive l’energia trasportata dall’onda per unità di tempo attraverso una superficie.
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Appunti di Fisica II
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