Ti piace andare in spiaggia?

Durante l’estate, quasi tutti amano andare in spiaggia. Possono nuotare, fare picnic e lavorare sui loro abbronza. Ma se prendi troppo sole, puoi bruciare. Un particolare insieme di lunghezze d’onda solari sono particolarmente dannosi per la pelle. Questa porzione dello spettro soar è nota come UV B, con lunghezze d’onda di 280-320 nm. I filtri solari sono efficaci nel proteggere la pelle sia dal danno immediato della pelle che dalla possibilità a lungo termine di cancro della pelle.

Le onde

Le onde sono caratterizzate dal loro movimento ripetitivo. Immagina una barca giocattolo che cavalca le onde in una piscina a onde. Mentre l’onda d’acqua passa sotto la barca, si muove su e giù in modo regolare e ripetuto. Mentre l’onda viaggia orizzontalmente, la barca viaggia solo verticalmente su e giù. La figura seguente mostra due esempi di onde.

Figura 1. (A) Un’onda consiste di creste e depressioni alternate. La lunghezza d’onda (λ) è definita come la distanza tra due punti identici consecutivi sulla forma d’onda. L’ampiezza è l’altezza dell’onda. (B) Un’onda con una lunghezza d’onda corta (in alto) ha un’alta frequenza perché più onde passano un dato punto in un certo periodo di tempo. Un’onda con una lunghezza d’onda più lunga (in basso) ha una frequenza inferiore.

Un ciclo d’onda consiste in un’onda completa, che inizia dal punto zero, sale fino a una cresta d’onda, torna a una depressione d’onda e torna di nuovo al punto zero. La lunghezza d’onda di un’onda è la distanza tra due punti corrispondenti su onde adiacenti. È più facile visualizzare la lunghezza d’onda di un’onda come la distanza da una cresta d’onda all’altra. In un’equazione, la lunghezza d’onda è rappresentata dalla lettera greca lambda (λ). A seconda del tipo di onda, la lunghezza d’onda può essere misurata in metri, centimetri o nanometri (1 m = 109 nm). La frequenza, rappresentata dalla lettera greca nu (ν), è il numero di onde che passano un certo punto in un determinato periodo di tempo. Tipicamente, la frequenza viene misurata in unità di cicli al secondo o onde al secondo. Un’onda al secondo è anche chiamata Hertz (Hz) e in unità SI è un secondo reciproco (s−1).

La figura B sopra mostra un’importante relazione tra la lunghezza d’onda e la frequenza di un’onda. L’onda superiore ha chiaramente una lunghezza d’onda più corta della seconda onda. Tuttavia, se ti immagini in un punto fermo a guardare queste onde passare, più onde del primo tipo passerebbero in un dato periodo di tempo. Quindi la frequenza delle prime onde è maggiore di quella delle seconde onde. Lunghezza d’onda e frequenza sono quindi inversamente correlati. All’aumentare della lunghezza d’onda di un’onda, la sua frequenza diminuisce. L’equazione che mette in relazione i due è:

c = λν

La variabile c è la velocità della luce. Affinché la relazione si mantenga matematicamente, se la velocità della luce viene utilizzata in m/s, la lunghezza d’onda deve essere espressa in metri e la frequenza in Hertz.

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