Introduzione


 

Se si fa cadere un sassolino sulla superficie tranquilla dell’acqua di uno stagno, si osserva che, dal punto in cui esso è caduto, parte una perturbazione della superficie di forma circolare che, col passare del tempo, si allarga fino a raggiungere la sponda dello stagno (fig. 1). Il fenomeno appena descritto è un caso particolare di onda meccanica, termine con il quale si indicano quei fenomeni fisici in cui una perturbazione prodotta in un punto di un mezzo continuo, come l’acqua, si propaga in altri punti dello stesso mezzo. Il luogo geometrico dei punti nei quali la perturbazione iniziale si trasmette al variare del tempo è detto fronte di propagazione.

 
 

Fig. 1

 

Dall’esame della direzionalità della perturbazione si possono distinguere due tipi di onda: se la direzione della perturbazione è perpendicolare alla direzione di propagazione dell’onda, si ha un’onda trasversale (fig. 2a); se la direzione della perturbazione coincide con la direzione di propagazione dell’onda, si ha un’onda longitudinale (fig. 2b).

 

direzione di propagazione  

perturbazione

(a)  

 

(b)

 

Fig. 2

 

Un’onda è detta unidimensionale quando la sua propagazione nello spazio interessa una sola dimensione di quest’ultimo (fig. 3a); una proprietà importante delle onde unidimensionali è che, nel caso in cui non ci sia assorbimento di energia da parte del mezzo, l’intensità dell’onda in ogni punto del fronte rimane inalterata durante la propagazione. Un’onda è detta bidimensionale quando la sua propagazione nello spazio si estende in due dimensioni di quest’ultimo (fig. 3b); se l’onda è circolare e non ci sono perdite di energia nel mezzo, la sua intensità è inversamente proporzionale alla distanza dal centro della propagazione. Un’onda è detta tridimensionale quando la sua propagazione nello spazio si estende nelle tre dimensioni di quest’ultimo (fig. 3c); se l’onda è sferica e non ci sono perdite di energia nel mezzo, la sua intensità è inversamente proporzionale al quadrato della distanza dal centro della propagazione.

 

(a)  

 

(b)

   

(c)

 

Fig. 3