Una lunghezza d’onda è la distanza tra le unità ripetitive di un’onda, misurata da un punto su un’onda al punto corrispondente nell’unità successiva. Ad esempio, la distanza dalla cima – chiamata cresta – di un’unità d’onda alla cresta della successiva è una lunghezza d’onda. Nella notazione fisica, la lunghezza d’onda è spesso indicata dalla lettera greca lambda. La lunghezza d’onda è inversamente proporzionale alla frequenza di un’onda. In altre parole, più corta è la lunghezza d’onda, più unità d’onda passeranno in un determinato periodo di tempo.
Un’onda è semplicemente energia che si muove attraverso un mezzo. Al di fuori del contesto della fisica, le onde oceaniche sono un eccellente esempio di come funzionano le onde. Tranne dove l’onda si rompe, non è tanto l’acqua che si muove, quanto l’energia nell’acqua, che produce un movimento su e giù che è evidente a breve distanza dalla riva. I fisici studiano le onde luminose e sonore, così come le onde di altri tipi di energia, e in questo contesto, la lunghezza d’onda è un fattore importante da definire e considerare.
Le onde luminose sono presenti tutto intorno a noi, in una gamma molto ampia di lunghezze d’onda. Questa gamma è nota come spettro elettromagnetico, una piccola parte del quale è percepita dai nostri occhi come luce visibile. La luce del sole è in realtà costituita dall’intero spettro elettromagnetico. Se un dato tipo di luce è visibile a noi dipende dalla sua lunghezza d’onda. Se un’onda luminosa ha una lunghezza d’onda compresa tra 400 e 700 nanometri, sarà visibile all’occhio umano.
Su entrambi i lati di questo intervallo ci sono rispettivamente lunghezze d’onda sempre più corte e sempre più lunghe. I raggi X hanno lunghezze d’onda così corte da poter attraversare oggetti solidi. All’altra estremità, alcune onde radio hanno lunghezze d’onda di 1 miglio (1.6 km) o più.
Il suono è un’altra forma di energia che viaggia in onde. Le onde sonore sono simili alle onde luminose, in almeno due modi: come le percepiamo dipende dalla loro lunghezza d’onda, e ci sono molte lunghezze d’onda che sono troppo corte o troppo lunghe per essere percepite. La differenza è che di solito definiamo il suono in termini di frequenza d’onda, piuttosto che di lunghezza d’onda, ma questi due sono strettamente correlati, come già discusso. Un’onda sonora con una lunga lunghezza d’onda avrà una bassa frequenza e sentiamo queste onde come suoni a bassa frequenza. I suoni acuti provengono da onde con una lunghezza d’onda corta, e quindi un’alta frequenza.