Risonanza e interferenza

La risonanza è un fenomeno di natura assai generale. Per fare un esempio di risonanza immaginiamo di avere una corda tesa e di percuoterla con un martelletto. Appena percossa, la corda si metterà a vibrare e continuerà a vibrare sempre alla medesima frequenza, anche quando verrà lasciata libera dopo la sollecitazione. Occorre dire che, se l’impulso di eccitazione è isolato, la corda oscillerà con uno smorzamento inevitabile, dovuto alle perdite di energia, per cui dopo un certo tempo l’oscillazione si estinguerà. La frequenza di vibrazione è detta anche frequenza propria o oscillazione libera del sistema vibrante. Il fenomeno della risonanza avviene, più propriamente, quando la cadenza periodica di impulsi cui è sottoposto il sistema in esame è quasi uguale alla frequenza propria del sistema stesso. In tali condizioni le vibrazioni forzate aumentano notevolmente in ampiezza. Un altro fenomeno interessante per la propagazione delle onde sonore è l‘interferenza. Quando due onde sonore si propagano nello stesso mezzo esse vengono ad agire contemporaneamente sulle particelle di quest’ultimo e di conseguenza i loro effetti si sommano linearmente.

Supponiamo allora di avere due onde A e B sinusoidali, con uguali frequenze e fasi ma di diversa ampiezza. L’effetto complessivo prodotto dalla combinazione delle due perturbazioni darà un aumento dell’ampiezza totale dell’onda, come si vede nel caso 1 della figura. Nell’esempio 2 abbiamo invece due onde che hanno uguale frequenza ma sono in opposizione di fase. L risultante ottenuta sarà un’onda di ampiezza minore rispetto all’onda più grande. Nell’esempio 3 è rappresentato il caso limite di due onde in opposizione di fase, come nell’esempio precedente, ma con uguali ampiezze: in tal caso la somma dei due effetti darà una risultante nulla.