Che cosa succede quando due onde arrivano contemporaneamente nello stesso punto dello spazio? La risposta è sorprendentemente semplice: le onde non si “urtano” né si disturbano a vicenda, ma le loro perturbazioni si sommano punto per punto. In un istante e in un punto dati, lo spostamento del mezzo è la somma algebrica degli spostamenti che ciascuna onda produrrebbe da sola.
Principio — Sovrapposizione
La perturbazione risultante è la somma delle singole perturbazioni:
L’aspetto notevole è che, dopo essersi sovrapposte, le onde proseguono ciascuna per la propria strada come se nulla fosse accaduto: si attraversano senza modificarsi. La somma vale solo nell’istante e nel luogo in cui coesistono. È proprio questa combinazione — sommarsi dove si incontrano, ignorarsi altrove — a generare figure di interferenza stabili e schemi ripetuti.
Da questo unico principio discendono due fenomeni fondamentali che studieremo nel seguito: l’interferenza, che nasce dalla sovrapposizione di onde con la stessa frequenza, e i battimenti, che nascono quando le frequenze sono leggermente diverse.
Note
Il principio di sovrapposizione vale finché il mezzo risponde in modo lineare, cioè finché le ampiezze non sono troppo grandi. Per onde di grande intensità (per esempio un’onda d’urto) la sovrapposizione semplice non è più esatta.
Collegamenti
Argomenti: Onde Competenze: Principio di sovrapposizione
Esercizi collegati: Esercizio svolto — Il ciclista e lo specchio acustico · Problema — Ecografia lunghezza d’onda degli ultrasuoni · Problema — Doppler radar e velocità dell’auto