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Fronte d'onda

Che cosa è il fronte di un'onda?

Il fronte d’onda (o fronte di un'onda) è l’insieme di tutti i punti che vibrano allo stesso modo in fase tra di loro e presi in un certo istante, essi si saranno spostati esattamente della stessa distanza dalla posizione di equilibrio.

Esistono vari tipi di fronte d'onda, e in base alla forma del fronte d’onda possiamo distinguere:

  • onde circolari: in questo caso i fronti d’onda sono circonferenze piane concentriche, come quelle prodotte sulla superficie di un liquido da un corpo puntiforme;

onde circolari

  • onde rettilinee: i cui fronti d’onda sono rappresentati da linee parallele; è il caso del fronte d’onda circolare che a grande distanza dalla sorgente possono essere approssimate con linee parallele;

onde rettilinee

  • onde sferiche: in questo caso le superfici dell’onda sono superfici sferiche concentriche, come nel caso del suono;

onde sferiche

  • onde piane: i fronti d’onda sono rappresentati da piani paralleli; le onde sferiche a grande distanza dalla sorgente possono essere ben rappresentate da onde piane

onde piane

Raggi dell'onda

Quando un’onda si propaga in un mezzo omogeneo ed isotropo, ovvero che gode delle stesse proprietà lungo tutte le direzioni dello spazio, è possibile definire come raggi dell’onda l’insieme di tutte le semirette uscenti dalla sorgente e perpendicolari ai fronti d’onda.

In sostanza i raggi dell’onda indicano la direzione di propagazione dell’onda stessa.

Per un’onda rettilinea ad esempio:

raggio di un'onda rettilinea

Per un’onda sferica:

raggio di un'onda sferica

o circolare:

raggio di una onda circolare

Esercizio

Calcolare la lunghezza del fronte d’onda di un’onda circolare, sapendo che essa si propaga alla velocità di 1,5 m/s dopo che sono passati 3 secondi dalla sua emissione.

Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: calcolo della lunghezza del fronte d'onda.

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