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La velocità delle onde

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Marco è incuriosito dalle onde:

Ho una sorgente che emette un'onda non elettromagnetica con una data frequenza in un mezzo. Se cambio solo le proprietà del mezzo o il mezzo stesso in modo che la velocità di propagazione cambi, cambiano la lunghezza d'onda e il periodo dell'onda che si propaga?
Nel caso particolare per il suono, se il cambiamento della velocità del suono è sostanziale, potrei percepire una variazione del timbro di un suono?
Nel caso cos'è che mi permette di percepire una variazione del timbro? La lunghezza d'onda o il periodo, ovvero la frequenza?

Ecco le mie risposte:

Intanto, non c'è ragione di escludere le onde elettromagnetiche, che possono benissimo propagarsi in un mezzo materiale di indice di rifrazione n, con velocità v = c/n.
Nella rifrazione della luce accade proprio questo, e a cambiare è la lunghezza d'onda, non la frequenza. La luce rifratta non cambia colore. Lo stesso vale per ogni tipo di onde. Il colore, il timbro, eccetera, dipendono dalla frequenza.

Un caso diverso è quello in cui la lunghezza d'onda è fissata (dalla lunghezza dello strumento che produce il suono, ad esempio). In tal caso, se varia la velocità, varia anche la frequenza. È quello che accade se si parla dopo avere inalato dell'elio. (Do at your own risk,,,)

Nell'effetto Doppler, infine (anche se ciò non corrisponde alla situazione proposta) la velocità delle onde nel mezzo resta costante, e cambiano sia λ che f.

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