Battimenti

Continuiamo il nostro discorso sulle onde sonore e parliamo di battimenti, che è un fenomeno legato all'interazione di onde sonore.

E per parlarne utilizziamo questo generatore di onde sinusoidali, perché studiarli solo magari su un libro ma senza sentirli, trattandosi di un fenomeno sonoro, non permette tanto di capire bene che cosa siano.

Allora, per farlo, utilizzo questo generatore di onde sinusoidali. Se ne trovano tanti su internet. Se vuoi provarlo, ti lascio il link in descrizione. Si può selezionare la frequenza che si preferisce. Ad esempio, io ho impostato 200 Hz. Ecco, schiacciando play, sentiamo il suono. Ok, questo è un suono a 200 Hz.

Adesso proviamo ad avviare due generatori insieme con una piccola differenza di frequenza. Ecco, vedi, ho aperto due finestre sul mio browser. A sinistra emettiamo un suono a 200 Hz e lo sovrapponiamo a un suono a 201 Hz e sentiamo qual è il suono risultante. Senti che il suono sale, scende, sale e scende? Questo fenomeno è detto battimento.

I battimenti sono dovuti al fatto che due onde che si sovrappongono entrano in interferenza. Ad esempio, nel punto C, queste due onde, che devi immaginare che percorrono la stessa regione di spazio, sono in interferenza costruttiva perché un massimo si somma a un altro massimo e quindi la risultante è un'onda avente ampiezza doppia. Questa qua, poco più avanti, però, i punti sono in interferenza distruttiva perché un minimo si somma a un massimo e quindi la loro somma dà zero, come se sommassa positivo a un numero negativo con lo stesso valore ma segno meno, la somma dà zero e quindi avremo qui una zona di interferenza distruttiva.

Dato che le due frequenze non sono uguali ma sono leggermente diverse, quella frequenza maggiore va un pochino più in fretta. Quella sotto, ad esempio, si vede che ha una frequenza maggiore perché i massimi si alternano in modo più rapido e quindi si alternano i punti in modo ritmico di interferenza costruttiva, distruttiva, poi di nuovo costruttiva, distruttiva e quindi l'onda risultante, ovvero il suono che sentiamo, avrà un'ampiezza modulata che sale, scende, sale e scende.

Questa è un'altra rappresentazione per capire meglio. C'è l'onda nera e l'onda blu che sono i due suoni originari e l'onda rossa che è la sovrapposizione dei due suoni e si vede che c'è il battimento. Quindi qua c'è interferenza costruttiva, qua c'è interferenza distruttiva. È interessante che anche l'ampiezza del battimento sale e scende con andamento sinusoidale.

La frequenza della sovrapposizione di suoni avrà una frequenza intermedia, cioè che è data dalla media aritmetica delle due frequenze originarie, cioè F1 + F2 fratto 2. Quindi, nel nostro caso, erano 200 Hz + 201 Hz, 200 + 201 fratto 2 Hz, che dà 200,5 Hz.

Invece, l'ampiezza, la frequenza con cui si alternano i massimi e minimi nell'ampiezza, quindi la frequenza di quest'onda qua che ho segnato, è data dalla differenza delle due frequenze, la più grande meno la più piccola, F1 - F2. Quindi, in questo caso, 201 Hz - 200 Hz che fa 1 Hz. Possiamo verificare sperimentalmente che l'ampiezza è modulata con frequenza F1 - F2, cioè 1 Hz, riascoltando i suoni e sentirai che tra un massimo e il massimo successivo passa 1 secondo perché la frequenza è di 1 Hz. Ascolta. Senti? Uno, due, tre.

Se invece ripetiamo l'esperimento con 200 Hz e 204 Hz, allora l'ampiezza è modulata con frequenza di 4 Hz, ovvero la loro differenza. Questo vuol dire che in un secondo sentirai quattro volte il massimo. Sentito è molto più rapido. L'orecchio umano è in grado di riconoscere battimenti fino a una frequenza di circa 10 Hz.

Il video è terminato. Io parlo di onde, suono e luce nella playlist F3. Se ti è piaciuta, puoi salvarla e iscriverti al canale. Ciao e grazie.