Frente onda
A frente da onda ou a superfície da onda é uma superfície de igual fase de uma onda , ou seja, estes pontos tomaram o mesmo tempo de viagem desde a fonte. O conceito é usado para descrever a propagação de ondas como som ou radiação eletromagnética ( luz , ondas de rádio , etc.). Em um meio homogêneo e isotrópico , onde as ondas se propagam sem deformação, existem dois tipos de ondas específicas dependendo se as frentes de onda são esferas ( onda esférica ) ou planos ( onda plana ). Na teoria da difração , o princípio de Huygens-Fresnel afirma que a jusante de uma frente de onda, a onda recebida pode ser considerada como resultante de ondas esféricas emitidas por cada um dos pontos dessa frente. Na interferometria , a distância entre as frentes de onda geralmente entra no cálculo da diferença do caminho .
Principais tipos de frente de onda
A frente de onda evolui no espaço na velocidade de propagação da onda em uma direção normal à superfície. Podemos distinguir dois tipos principais de frentes de onda: planos e esferas . As primeiras são características de uma onda plana e as últimas de uma onda esférica .
O formato da frente de onda depende de vários fatores, como o tipo e o formato da fonte, a transmissão do meio e a direção de propagação. No caso de um meio transparente, homogêneo e isotrópico, a onda se propaga sem perturbações, a frente de onda permanece inalterada.
Exemplo
- Onda 3D: a frente da onda do som é a área de uma esfera .
- Onda 2D: A frente de uma onda criada por uma pedra em uma piscina é o perímetro de um círculo .
- Onda 1D: A frente da onda de uma corda oscilante é trazida de volta a um ponto.
Explosão de bomba
A explosão de uma bomba ( atômica por exemplo) tem uma força destrutiva que diminui de acordo com os dois fatores a seguir:
- a distância percorrida desde o ponto de origem da explosão
- obstáculos encontrados (edifícios, etc.)
É por esta razão que as explosões das bombas nucleares de Hiroshima e Nagasaki foram detonadas algumas centenas de metros acima do solo. Na verdade, se a bomba explodir no nível do solo, a frente de onda que terá consequências destrutivas é formada apenas a partir do equador da esfera em crescimento. Assim, a força desta frente será rapidamente atenuada pelos obstáculos encontrados. Por outro lado, ao explodir acima do nível do solo, a frente de onda que encontra o solo nunca é a mesma, ela se renova constantemente durante a expansão da esfera, o que garante uma energia de destruição.
Notas e referências
- se o meio não for isotrópico.