1. Il concetto di onda
  2. Onde longitudinali e trasversali

Molte volte osserviamo disturbi che si propagano nello spazio. è per questo che possiamo sentire e vedere. Per poter studiare questi fenomeni dovremo introdurre il concetto di onda.

Il concetto di onda

Supponiamo di buttare un sasso in uno stagno le cui acque sono calme. Nei dintorni del punto in cui è caduta la pietra osserveremo delle increspature sull'acqua. Dopo un certo tempo osserveremo che tali increspature si sono estese al resto dell'acqua (fig. (1.1) - fig. (1.2)).

Connesso a questo fenomeno è il concetto di propagazione ondosa. Se andiamo ad indagare nei dettagli il fenomeno precedente possiamo fare la seguente osservazione:

 alla propagazione ondosa non è associato un moto di particelle di materia.

Infatti nel caso del fenomeno precedente il moto delle particelle d'acqua è trasversale rispetto alla direzione della propagazione ondosa.

A questo punto è spontaneo chiedersi cos'è che si propaga assieme all'onda. Vedremo che l'onda altri non è che una forma di energia che si propaga nello spazio.

Altri fenomeni connessi alle onde riguardano:

la propagazione del suono;
la propagazione della luce;
le increspature sulle membrane;
le onde sulle corde degli strumenti sonori ecc.

Una possibile definizione di propagazione ondosa è la seguente:

 diremo che interviene una propagazione ondosa intendendo un disturbo che interessa differenti regioni di spazio a tempi differenti

e parleremo di

 onda, indendendo, la regione spaziale di separazione tra la regione già interessata dalla perturbazione ed il resto dello spazio.

In figura (1.3) queste regioni sono visualizzate nel caso dell'onda nello stagno.

Nelle figure (1.4) e (1.5) è schematizzato un'onda di compressione al tempo in un pistone contenente gas.

Onde longitudinali e trasversali

Se osserviamo i fenomeni schematizzati nelle figure (1.3) e (1.4) ci accorgiamo di due possibili modi di propagazione:

nel primo caso il moto delle particelle avviene in maniera ortogonale alla direzione del moto dell'onda (fig. (2.1));

nel secondo caso il moto delle particelle avviene nella stessa direzione dell'onda (fig. (2.2));

Parleremo allora di onde trasversali ed onde longitudinali rispettivamente.

In ambedue i casi osserveremo un'oscillazione delle particelle perturbate: nel primo caso l'oscillazione è ortogonale alla direzione dell'onda, nel secondo caso l'oscillazione è parallela alla direzione dell'onda.