Questo articolo spiega cos’è il numero d’onda. Troverai quindi la definizione di numero d’onda, come calcolarlo e, inoltre, altre caratteristiche delle onde.
Cos’è il numero d’onda?
Il numero d’onda è una quantità che rappresenta il numero di cicli compiuti dall’onda per unità di distanza. Il numero d’onda viene calcolato dividendo due pi greco per la lunghezza d’onda.
Il simbolo del numero d’onda è la lettera k.
In fisica, il numero d’onda è un parametro che appare nell’equazione delle onde stazionarie nell’argomento della posizione della moltiplicazione sinusoidale. È quindi un valore caratteristico di un’onda stazionaria.
Formula del numero d’onda
Il numero d’onda è uguale a due pi greco diviso per la lunghezza d’onda. Pertanto, la formula per calcolare il numero d’onda è k=2π/λ .
Oro:
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è il numero d’onda.
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è la lunghezza d’onda.
Il numero d’onda è espresso in radianti divisi per unità di lunghezza. Pertanto, nel Sistema Internazionale (SI), l’unità del numero d’onda è il radiante diviso per il metro (rad/m).
Nota: nel campo della spettroscopia, il numero d’onda è generalmente definito come il reciproco della lunghezza d’onda. Quindi, invece di utilizzare la formula precedente, utilizzata in fisica teorica, il numero d’onda viene calcolato utilizzando la seguente espressione:
Esempio di calcolo del numero d’onda
Ora che conosciamo la definizione di numero d’onda e qual è la sua formula, vediamo un esempio concreto di come viene calcolato.
- Calcolare il numero d’onda di un’onda stazionaria la cui lunghezza d’onda è λ=0,80 m.
Per determinare il numero d’onda dell’onda stazionaria, dobbiamo applicare la formula spiegata nella sezione precedente:
Quindi sostituiamo i dati del problema nella formula e calcoliamo il numero d’onda:
Altre caratteristiche delle onde
Oltre al numero di onde, le onde stazionarie hanno più parametri che le caratterizzano. Pertanto, le caratteristiche delle onde stazionarie sono le seguenti:
- Ampiezza (A) : è la differenza tra il punto più alto dell’onda e la linea di riferimento orizzontale dell’onda.
- Lunghezza d’onda (λ) : è la distanza tra due punti equivalenti sull’onda.
- Periodo (T) : è il tempo che intercorre tra il momento in cui l’onda passa per un punto e il momento in cui ripassa per un punto equivalente.
- Frequenza (f) : è il numero di oscillazioni o vibrazioni che l’onda produce nell’unità di tempo.
- Frequenza angolare o pulsazione (ω) : è la velocità con cui l’onda oscilla.
- Ciclo o oscillazione : è il viaggio da una posizione fino a quando l’onda attraversa nuovamente quella posizione.