Capitolo 21: Le onde – suono e luce

Descrizione

In questo capitolo si studiano le onde come fenomeni di propagazione di energia e informazione. Si introducono i concetti di lunghezza d’onda, frequenza e velocità di propagazione. Si analizzano le onde meccaniche, come il suono, e le onde elettromagnetiche, come la luce. Si affrontano fenomeni fondamentali come riflessione, rifrazione, diffrazione e interferenza.

Contenuti principali

• Definizione di onda: trasporto di energia senza trasporto di materia
• Caratteristiche delle onde: frequenza, periodo, lunghezza d’onda, ampiezza, velocità
• Onde trasversali e longitudinali
• Onde meccaniche: il suono
• Onde elettromagnetiche: la luce
• Fenomeni ondulatori: riflessione, rifrazione, interferenza, diffrazione
• Spettro elettromagnetico

Esercizi

1. Calcola la lunghezza d’onda di un’onda sonora con frequenza di 440 Hz e velocità di 340 m/s.
2. Un’onda luminosa ha lunghezza d’onda di 600 nm. Qual è la sua frequenza?
3. Descrivi cosa accade a un’onda quando passa da un mezzo a un altro con diversa densità (rifrazione).

Attività laboratoriale

Esperimenti con corde vibranti per visualizzare onde stazionarie e misurare la lunghezza d’onda. Esperienza con vasche ondulatorie per osservare riflessione, rifrazione e interferenza. Uso di prismi e laser per studiare la dispersione della luce e il comportamento ondulatorio.

Risorse digitali

• Simulazione PhET – Onda su una corda
• Simulazione PhET – Il suono
• Applet GeoGebra – Interferenza tra onde
• Video – Onde, suono e luce spiegati con animazioni