Onde a due dimensioni

Spieghiamo quali sono le onde a due dimensioni, le loro caratteristiche, i tipi che esistono e danno diversi esempi

Due ondedimensionali prodotta dal disturbo in un punto sulla superficie dell'acqua di uno stagno, visto dall'alto. Si può vedere il modello circolare formato dalla cresta e valli d'onda

Quali sono le onde a due dimensioni?

Sono onde a due dimensioni Coloro i cui fronti si muovono su un piano, come nel caso delle onde che si formano sulla superficie dell'acqua silenziosa, a causa di un piccolo disturbo.

Allo stesso modo, le onde che si formano sulla superficie dell'acqua fissa in un secchio sono bidimensionali, quando fanno cadere una goccia d'acqua. Si formano quindi le onde, le cui creste e valli formano cerchi concentrici attorno al punto di disturbo, diffondendo radialmente e fuori, nelle due dimensioni dell'interfaccia d'acqua con l'aria con aria.

Il tipo di onda a due dimensioni più comune che si verifica nelle due diverse medie interfaccia, ad esempio aria e acqua, o superficie dell'aria e della terra.

Ma possono anche verificarsi nell'interfaccia di due liquidi di diversa densità, o negli strati del sottosuolo, a diverse velocità di propagazione.

Le onde elettromagnetiche bidimensionali possono anche essere formate nell'interfaccia dei due multimediali della diversa costante dielettrica, come nelle onde radio che diffondono la superficie terrestre.

Caratteristiche delle onde a due dimensioni

La caratteristica distintiva delle onde a due dimensioni è che si diffondono in due dimensioni, cioè i fronti delle onde si muovono su una superficie. Oltretutto:

• La superficie di propagazione delle onde a due dimensioni è generalmente un piano, ma le onde che si diffondono sulla superficie di una sfera possono anche essere considerate bidimensionali, poiché non vi è alcuna propagazione nella direzione radiale.
• Le onde due -dimensionali possono essere longitudinali, trasversali o una combinazione di entrambi. Ciò che conta è che la direzione del movimento dei fronti delle onde si verifica su una superficie (due dimensioni).
• Di solito si verificano nell'interfaccia dei due multimediali con diverse proprietà elastiche o dielettriche.
• Possono anche verificarsi in un ambiente omogeneo tridimensionale, se il disturbo iniziale si verifica in due direzioni e la terza direzione rimane invariata.

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Tipi di onde bidimensionali

Onde meccaniche

Le onde meccaniche sono intese come quelle che richiedono un mezzo di propagazione del materiale, che può essere un gas, un liquido o un solido.

Nelle onde meccaniche, un disturbo è un piccolo spostamento del substrato in equilibrio, che in questo modo genera una forza riparativa. Questa forza è responsabile della produzione dell'impulso o dell'onda che si diffonde attraverso il mezzo.

Onde elettromagnetiche

A differenza delle onde meccaniche, le onde elettromagnetiche non richiedono mezzi di propagazione, poiché sono in grado di diffondersi per vuoto.

Tuttavia, le onde elettromagnetiche in due dimensioni sono generalmente formate nell'interfaccia dei due media come il vuoto e una superficie dielettrica, o vuoto e una superficie conduttiva, come un metallo. 

Esempi di oNDAS bidimensionali

Onde meccaniche a due dimensioni

Sono molto vari, alcuni esempi sono i seguenti:

1.- Onde su una membrana tesa

Esempio di loro sono le onde stazionarie che si formano sulla superficie di un tamburo.

2.- Onde gravitazionali sulla superficie dell'oceano

Sono quelli che formano le onde del mare e il loro comportamento è governato principalmente dalla forza di gravità, in altre parole, dal peso dell'acqua stessa.

3.- Onde di superficie interfacciale

Si formano nell'interfaccia multimediale, ad esempio sulla superficie fissa di un lago e l'aria sopra di esso.

A differenza delle onde del mare, in cui la forza di restauro è il peso, la diffusione delle piccole onde di un lago è in gran parte dovuta alla tensione superficiale dell'acqua. Questa è la stessa forza che consente ai piccoli insetti di camminare lungo la superficie dell'acqua silenzi.

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4.- Onde sismiche superficiali

Sono onde a due dimensioni che si diffondono parallele alla superficie terrestre. Soddisfano l'equazione delle onde per i media elastici e la sua ampiezza decade rapidamente con profondità, a causa della perdita totale di sforzi elastici sulla superficie esposta all'atmosfera.

Tra le onde sismiche che si sono diffuse sulla superficie terrestre, si distinguono:

• IL Amore onde, in cui il disturbo è parallelo alla superficie.
• IL Rayleight Waves, la cui polarizzazione è perpendicolare alla direzione di propagazione e sono anche un po 'più veloci delle onde d'amore.

L'onda a due dimensioni dell'amore è un'onda sismica trasversale che si diffonde parallela alla superficie terrestre e la sua ampiezza decade rapidamente nella direzione perpendicolare ad essa. Fonte: Wikimedia Commons

La velocità di propagazione in questo tipo di onda dipende dalla lunghezza d'onda, quindi sono considerate onde dispersive.

5.- Stoneley Waves

Sono onde elastiche trasversali che si propagano in modo bidimensionale sull'interfaccia di due materiali solidi con diverso modulo di elasticità.

Onde elettromagnetiche a due dimensioni

Vengono anche presentate onde elettromagnetiche a due dimensioni, come: ad esempio:

1.- Onde spp (Politon plasmonico di superficie) 

Sono onde elettromagnetiche che viaggiano lungo la superficie bidimensionale formata da un conduttore metallico e un isolante.

Il nome ha origine nel fatto che questo tipo di onda produce una polarizzazione (o una separazione del carico indotta) sulla superficie del metallo e anche un'onda elettromagnetica nell'ambiente vicino a quella superficie.

Entrambe le onde, che hanno origine dalla separazione del carico in onda metallica ed elettromagnetica, viaggiano insieme lungo le due dimensioni della superficie metallica.

2.- Norton Rasant Waves

Sono onde radio che viaggiano in parallelo alla superficie terrestre, seguendo la loro curvatura, quindi sono considerate le onde a due dimensioni.

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Queste sono le chiamate Onde radio a onde lunghe, la cui frequenza è al di sotto dei tre megahertzios. 

Tali onde sono facilmente diffratti, ed è per questo che possono circondare gli ostacoli e seguire la curvatura terrestre, diffondendosi così a grandi distanze.

3.- Sommerfeld-Zenneck onde superficiali

Queste onde elettromagnetiche a due dimensioni vengono trasferite in parallelo all'interfaccia piatta di due media omogenei, ma con diversa indennità elettrica.

Nella direzione ortogonale all'interfaccia piatta, l'ampiezza di queste onde si attenua esponenzialmente. Per questo motivo sono considerati autenticamente bidimensionali, diffondendosi solo lungo la superficie che separa i due media.