17 agosto 2016

La Fisica alla portata di tutti.





Il concetto di “Onda”.

Con il termine onda si indica una perturbazione che nasce da una sorgente e si propaga nel tempo e nello spazio, trasportando energia o quantità di moto, con o senza comportare un associato spostamento della materia. Le onde si propagano, rimbalzano su ostacoli e parte della materia o dell’energia delle quali sono costituite torna verso il punto di origine del fenomeno, a meno che l’ostacolo non abbia la capacità di assorbirle o di deviarle completamente (come avviene per il velivolo Stealth invisibile al radar).

Una approssimativa idea di onda si ha gettando un sasso dentro l’acqua placida di uno stagno ed osservandone la propagazione sulla superficie dell’acqua, che avviene ad onde concentriche, rimbalzando quando incontrano un ostacolo viene generata l’onda di ritorno, più piccola di quella che l’ha generata, ma non più lenta.

Le onde possono propagarsi attraverso un mezzo, sia nel vuoto che in un mezzo liquido o solido. Ad esempio la radiazione elettromagnetica e la radiazione gravitazionale, sono onde che possono esistere e propagarsi anche in assenza di materia, mentre altri fenomeni ondulatori esistono unicamente in un mezzo fisico, che deformandosi produce le forze elastiche di ritorno in grado di permettere all'onda di propagarsi in ogni direzione. Durante la propagazione nel mezzo l'onda è soggetta ad attenuazione da parte del mezzo fino all'esaurimento dell'energia trasportata.

Quando si ha a che fare con le onde stazionarie (per esempio le onde sulle corde di una chitarra), dove l'energia in tutte le direzioni è identica e non viene trasportata lungo lo spazio, perciò talvolta nella definizione di onda si cita solamente la propagazione di un disturbo senza richiedere il trasporto di energia o quantità di moto. Per le onde elettromagnetiche (ad esempio la luce) bisogna considerare ulteriormente che il concetto di mezzo non può essere applicato, in quanto queste si propagano anche nello spazio vuoto.

La propagazione e riflessione di alcuni tipi di onde, la capacità cioè di rimbalzare su oggetti, viene sfruttata da alcune apparecchiature, come il Radar oppure il Sonar. La prima (Radar) sfrutta le onde elettromagnetiche generate da una apparecchiatura e sparate in aria; attraverso l’onda di ritorno, dopo che questa rimbalza su di un ostacolo, riesce e rilevare e rappresentare, su di uno “schermo”, presenza e distanza dell’ostacolo. La seconda utilizza onde soniche (Sonar) per rilevare presenza e distanza di oggetti nel mezzo acquatico, oggetti sommersi come sommergibili o branchi di pesci, riuscendo a tracciare e rappresentare, sempre su di uno “schermo”, anche la sagoma del fondo marino.

Le onde luminose ed ultimamente quelle gravitazionali o generate da particelle, formano particolare oggetto di studio per meglio comprendere lo spazio, la materia e l’energia.

Esistono anche altri tipi di onde di più recente indagine, per esempio le onde gravitazionali, le loro caratteristiche, per certi aspetti, risultano meno semplici ed intuibili di altre; anche per le onde cerebrali generate dal cervello, di recente si è supposto che possano propagarsi anche al di fuori del corpo umano e non risentire, o soltanto in parte, della distanza. Anche le onde cerebrali formano particolare oggetto di studio da parte di medici e di scienziati; si suppone che possano svelare la comunicazione non verbale, attraverso il pensiero. Lo studio delle onde cerebrali potrebbe rivelarsi catastrofico: ve lo immaginate cosa potrebbe accadere se si riuscisse a leggere il pensiero? E' l'unica "cosa" fino ad ora inaccessibile: l'unica vera privacy.



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