Onda

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Con onda, in fisica, si indica una perturbazione che nasce da una sorgente e si propaga nel tempo e nello spazio trasportando energia o quantità di moto, senza comportare un associato spostamento della materia.^[1] Dal punto di vista matematico un'onda è una soluzione dell'equazione delle onde, o di sue più complicate varianti, la cui espressione varia a seconda del tipo di perturbazione.

Un'onda può propagarsi sia attraverso un mezzo materiale, sia nel vuoto; ad esempio l'onda elettromagnetica e l'onda gravitazionale possono propagarsi anche in assenza di materia, mentre altri fenomeni ondulatori esistono unicamente in un mezzo fisico, che deformandosi produce le forze di ritorno (ad esempio elastiche, legate alla gravità, pressione o tensione superficiale) che ne permettono la propagazione (onda marina, onda sonora, onda sismica ecc...). Quando incontrano un ostacolo le onde possono generare vari effetti, come la riflessione, la rifrazione, la diffusione, la diffrazione, l'interferenza. Onde di tipo non lineare possono dare luogo a fenomeni più peculiari, come i solitoni o la turbolenza d'onda, che costituiscono un campo di ricerca in espansione in diverse branche della fisica.

In fisica classica i fenomeni ondulatori sono contrapposti ai fenomeni corpuscolari: l'onda appare come un fenomeno fisico "delocalizzato" rispetto alle traiettorie seguite dalle particelle. A partire dalla meccanica quantistica, si assiste all'unificazione delle due classi di fenomeni, con l'introduzione del dualismo onda particella e del principio di complementarità. Questo dualismo implica che a livello microscopico le particelle possiedono anche proprietà ondulatorie e che certi tipi di onde possono essere trattati come particelle (si parla in questo caso di quasiparticelle). Esempi di quasiparticelle sono i fononi (onde sonore quantizzate), i magnoni (quantizzazione di un'onda di spin) o i plasmoni (quantizzazione delle oscillazioni in un plasma).