Se parli in una stanza vuota, senti la tua voce che rimbomba. Se gridi il tuo nome in una valle di montagna o in una piazza deserta, ti può capitare di sentirlo ripetere; è il fenomeno dell’eco.

Che cos’è l’eco? A che cosa è dovuto?

Nell’immagine 17 , le “onde blu” sono la visualizzazione delle onde sonore emesse dalla sorgente (il ragazzo che urla) e prendono il nome di onde incidenti. Le “onde rosse” sono le onde sonore che, riflesse dall’ostacolo (le montagne), tornano indietro.

L’eco è dovuto alla riflessione delle onde sonore che si propagano nell’aria e, urtando contro un ostacolo posto a una certa distanza, tornano indietro. Per sentire l’eco occorre che l’ostacolo sia ad almeno 17 metri dalla sorgente. 

Questo perché l’orecchio umano percepisce due suoni come distinti solo se arrivano alle orecchie separati tra loro di almeno 1/10 di secondo. Poiché il suono nell’aria ha velocità di 340 m/s, in 1/10 di secondo percorrerà 34 m che è proprio la distanza percorsa in andata e ritorno se l’ostacolo è a 17 metri. In questo caso l’eco ripete una sola sillaba, due sillabe se la distanza è di 34 metri, tre sillabe se la distanza è di 51 metri… 

Quando l’ostacolo si trova a una distanza dalla sorgente minore di 17 metri, le onde riflesse tornano all’orecchio tanto in fretta da non essere distinte da quelle emesse. 

Dalla sovrapposizione dei due suoni, nasce il fenomeno del rimbombo. Tale fenomeno è tipico di una stanza vuota, senza mobili e senza tende; in una stanza arredata, i legni, le stoffe, la carta da parati assorbono infatti gran parte delle onde incidenti. Oltre alle superfici solide, anche quelle liquide possono riflettere il suono: pensa per esempio all’eco provocato dal muro d’acqua delle grandi cascate o al rombo prolungato del tuono durante un temporale, originato dalla riflessione delle onde sonore contro le nubi cariche d’acqua.

Una applicazione del fenomeno dell’eco è l’ecografia ( 18 ), tecnica utilizzata in medicina che consiste nell’inviare un fascio di ultrasuoni sulla parete del corpo da esaminare; questi attraversano la pelle e vengono riflessi dagli organi interni. 

Le onde riflesse sono rilevate con particolari strumenti, gli ecografi, e trasformate in immagini. Anche il sonar, usato delle navi per determinare la profondità del mare o per localizzare oggetti sommersi, si basa sul fenomeno della riflessione degli ultrasuoni.

Numerosi strumenti musicali sono dotati di una cassa di risonanza. Negli strumenti a corda, infatti, i suoni generati dalle vibrazioni delle sole corde sarebbero piuttosto deboli se non venissero amplificati dalla cassa di risonanza in legno di cui sono dotati.

Che cos’è la risonanza?

Osserva le illustrazioni relative a un esperimento con due diapason. Se si percuote uno dei rebbi del diapason a , esso inizia a vibrare; dopo poco tempo anche il diapason b entra in vibrazione ( 19 ). Se si ferma il diapason a , i rebbi del diapason b continuano a vibrare ( 20 ). I due diapason sono in risonanza. Il fenomeno si manifesta quando le onde sonore emesse da un corpo fanno vibrare un altro corpo alla stessa frequenza; si origina così un suono rafforzato, più intenso. Negli strumenti musicali a corda, l’aria contenuta al loro interno, vibrando con la stessa frequenza delle corde, rinforza il suono. Le onde sonore possono far entrare in risonanza un corpo sino a romperlo: è ciò che accade se un cantante, emettendo un particolare acuto, manda in mille pezzi un bicchiere di cristallo.

Un altro fenomeno acustico è l’interferenza. Capita talvolta quando si ascolta la radio in automobile: procedendo per la strada si possono sovrapporre segnali che arrivano da sorgenti diverse. Perlopiù non si riesce a percepire distintamente il suono, ma solo un rumore fastidioso, qualche volta invece il suono risulta rafforzato.