Ondoscopio

L'ondoscopio

L'ondoscopio è uno strumento utilizzato per analizzare le onde e le loro proprietà, in questo caso andremo ad analizzare onde d'acqua. Come funziona il macchinario? E' presente una piscinetta che viene riempita con un sottile strato di acqua, questa viene “ picchiettata” da fonti ( puntiformi o rettilinei) in modo costante da un motorino, le onde vengono riflesse su uno specchio e poi proiettate sullo schermo. Una luce stroboscopica ci permette di vedere le onde sempre ferme, come è possibile questo? Se la frequenza dello strobo è uguale alla velocità dell'onda avremo l'illusione ottica che queste siano ferme, perchè il gioco buio/luce ci permette di vedere l'onda sempre nella stessa posizione oscurando quando è differente.

Analizziamo i casi particolari

1. 
   
   
   
   
   
   
   
   Iniziamo con la più semplice, una fonte rettilinea senza ostacoli cosa vedremo sullo schermo?
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   Misurando la lunghezza d'onda nel mio caso era lunga 0,8 cm, aumentando poi la frequenza è diminuita a 0,6 cm. Questo è diverso ogni volta che si cambia frequenza

2. Ora se mettiamo degli ostacoli, una fenditura ( ossia due oggetti che creano tra di loro uno spazio) cosa vedremo?
   
3. 
   
   
   
   
   
   
   
   Cosa è successo? La fenditura ( abbiamo messo sopra l'acqua due piccoli parallelepipedi creando uno spazio tra i due) ha permesso alle onde di uscire dalla barriera, infatti le onde hanno la capacità di superare gli ostacoli, questa capacità si chiama DIFFRAZIONE. Più la fenditura è uguale alla lunghezza d'onda più queste curve circolari si vedranno meglio
   
   3.Passiamo ora al terzo caso, con una doppia fenditura ( due parallelepipedi e un cubo come ostacoli) quindi avremo due “ finestrelline” da cui l'onda può passare cosa si creerà?

Cos'è successo? Due fenditoie due circonferenze, che si intersecano nei punti di interferenza creando delle “ rette”, metto questo termine tra virgolette perchè noi le vediamo rette, ma in realtà sono rami di iperbole, infatti i rami di iperbole quando tendono all'infinito tendono a diventare rette, e le due fenditure sono i fuochi di queste iperboli.

4) Ora altro caso, cosa succede se la sorgente è puntiforme? Ossia una specie di aghetto

Le onde non sarebbero più come nel primo caso orizzontali ma come se lanciassimo un

sasso nel lago, quindi creerebbero dei cerchiolini

5. Ora passiamo a un alto tipo di fonte, una pettinino, a denti regolari e quadrati corti cosa
succederà?
Si chiama Inviluppo principio di Huygens, in pratica succede che, più spazietti creano più cerchiolini, e infiniti cerchiolini creano tantissimi rami di iperbole che poi ingrandendosi verso il fondo dello schermo sembrano essere quasi delle rette. Sempre per la diffrazione

6. Ora studiamo il caso in cui mettessimo un rialzo in una zona della piscinetta, una sorta di
   isola, pensate al mare, cosa succede ai cavalloni?

Cambiando la prodondità dell'acqua cambia anche la velocità di propagazione dell'onda

quindi quando arriverà a toccare la zona più bassa l'onda si incurva e cambia direzione del

moto.

7. ultimo caso ma secondo me il più affascinante da il via alla RIFLESSIONE ossia cosa
   se mettessimo un ostacolo in diagonale nella piscinetta?
   Questo succede perchè le onde urtano la barriera senza avere un metodo per passare oltre e quindi si riflettono creano un reticolo, se l'inclinazione è di 45 gradi si creeranno quadrati, se cambiamo inclinazione otteniamo dei parallelogrammi