Lunghezza d'onda

La lunghezza d'onda è la distanza tra due massimi o due minimi di una funzione periodica, in questo caso una sinusoide.

In fisica, la lunghezza d'onda di un'onda periodica è la distanza tra due creste o fra due ventri della sua forma d'onda, e viene comunemente indicata dalla lettera greca $\lambda$.

Definizione

La lunghezza d'onda $\lambda$ è definita come:

$\lambda =\frac{v}{f}$

dove $v$ è la velocità di propagazione e $f$ la frequenza dell'onda.
La lunghezza d'onda è correlata al numero d'onda $\overline{\nu }$ dalla relazione:

$\lambda =\frac{2\pi }{\overline{\nu }}$

Quando le onde, solitamente quelle elettromagnetiche, passano attraverso un materiale, la loro velocità di propagazione viene ridotta di un fattore pari all'indice di rifrazione $n$ del materiale, mentre la frequenza non cambia. Detta ${\lambda }_0$ la lunghezza d'onda nel vuoto, la lunghezza d'onda ${\lambda }^{\prime }$ in un materiale con indice di rifrazione $n$ è data da:

${\lambda }^{\prime }=\frac{{\lambda }_0}{n}$

Le lunghezze d'onda della radiazione elettromagnetica sono normalmente riferite al vuoto come mezzo di propagazione (anche se questo non è sempre dichiarato esplicitamente).

La velocità $v$ delle onde elettromagnetiche è pari alla velocità della luce, cioè circa $3\cdot 10^8$m/s. Quindi, per esempio, la lunghezza d'onda $\lambda$ di un segnale a $100$MHz (un'onda radio), è di circa $3\cdot 10^8$m/s diviso $100\cdot 10^6$Hz = $3$ metri.

Lunghezza d'onda di de Broglie

Tutte le particelle con una certa quantità di moto hanno una lunghezza d'onda, chiamata lunghezza d'onda di de Broglie, espressa dalla formula:

$\lambda =h/p$

dove $h$ è la costante di Planck e $p$ è la quantità di moto della particella.

Per una particella relativistica:

$\lambda =\frac{h}{p}=\frac{h}{mv}\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}$

dove $m$ è la massa della particella, $v$ è la velocità della particella e $c$ è la velocità della luce.

Bibliografia

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Voci correlate

• Onda (fisica)
• Frequenza
• Periodo (fisica)
• Ampiezza
• Radiazione elettromagnetica
• Spettro elettromagnetico
• Firma spettrale

Collegamenti esterni

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