Onde - Concetti base

Le Onde

Un'onda è una perturbazione che trasporta energia da un punto a un altro senza produrre spostamento di materia.
In natura ci sono tre tipi di onde:
- Meccaniche (o elastiche): hanno bisogno di un mezzo materiale per propagarsi (es. onde sonore)
- Elettromagnetiche: si propagano anche nel vuoto (es. luce)
- Gravitazionali: perturbazioni dello spazio-tempo ipotizzate da Einstein nel 1915 e verificate nel 2015.
Detta v la direzione di propagazione di un'onda esistono due tipi di onde:
- Traversali: in cui l'oscillazione è perpendicolare alla direzione di propagazione.
- Longitudinali: in ci l'oscillazione è parallela alla direzione di propagazione
Le grandezze caratteristiche delle onde sono:
- Periodo (T): intervallo di tempo necessario per compiere un'oscillazione completa; si misura in secondi (s)
- Lunghezza d'onda (λ): distanza tra due punti consecutivi in fase; si misura in metri (m)
- Frequenza (f): numero di oscillazioni in un secondo; è l'inverso del periodo quindi f=1/T; si misura in Hertz (Hz)
- Ampiezza (A): massima distanza dal punto di equilibrio raggiunta dai punti in oscillazione; si misura in metri (m)
- Velocità (v): spazio percorso dalla perturbazione diviso il tempo si misura in metri al secondo (m/s)
I fenomeni di propagazione delle onde sono:
- Riflessione: quando un'onda incontra un ostacolo e cambia direzione
- Interferenza: quando due onde passano per uno stesso punto si sovrappongono senza deformarsi e proseguono nella loro direzione di propagazione; può essere costruttiva quando le ampiezze si sommano e l'ampiezza dell'onda risultate è massima, oppure distruttiva quando le ampiezze si sottraggono e l'ampiezza dell'onda risultante è minima.
- Rifrazione: quando un corpo passa attraverso un mezzo trasparente e diminuisce la sua velocità e di conseguenza cambia direzione
- Diffrazione: deviazione della traiettoria di propagazione dell'onda quando incontra un ostacolo