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 λ.

Definizione

La lunghezza d'onda λ è definita come:

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

dove v, al numeratore, è la velocità di propagazione e ν, al denominatore, la frequenza dell'onda.
La lunghezza d'onda è correlata al numero d'onda $\bar{\nu}$ dalla relazione:

$\lambda = \frac{1}{\bar{\nu}}$

Quando le onde, solitamente quelle elettromagnetiche, passano attraverso un materiale, la loro lunghezza d'onda viene ridotta da un fattore pari all'indice di rifrazione n del materiale, mentre la frequenza non cambia. Detta λ₀ la lunghezza d'onda nel vuoto, la lunghezza d'onda λ' 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, anche se questo non è sempre dichiarato esplicitamente. La velocità della onde elettromagnetiche è la velocità della luce, circa 3×10⁸. Quindi, per fare un esempio, la lunghezza d'onda di un segnale a 100 MHz (un'onda radio), è circa 3×10⁸ m/s diviso 100×10⁶ Hz = 3 metri.

Lunghezza d'onda di de Broglie

Louis-Victor de Broglie scoprì che tutte le particelle con una certa quantità di moto hanno una lunghezza d'onda, chiamata lunghezza d'onda di de Broglie. Per una particella relativistica, questa lunghezza d'onda è data da

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

dove h è la costante di Planck, p è la quantità di moto della particella, m è la massa della particella, v è la velocità della particella, e c è la velocità della luce.

Bibliografia

• Peter Atkins; Julio De Paula, Chimica Fisica, 4^a ed., Bologna, Zanichelli, 2004. ISBN 88-08-09649-1
• M. McNaught; A. Wilkinson, IUPAC. Compendium of Chemical Terminology ("Gold Book"), 2^a ed. (in inglese), Oxford, Blackwell Scientific Publications, 1997. DOI:10.1351/goldbook.W06659. ISBN 0-9678550-9-8

Voci correlate

• Onda
• Frequenza
• Periodo
• Ampiezza
• Radiazione elettromagnetica
• Spettro elettromagnetico
• Firma spettrale

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