Trascuriamo la causa del fulmine e
concentriamoci invece su cosa è un fulmine.
Un fulmine è una scarica elettrica che avviene tra due nuvole o tra una
nuvola e il suolo. Scariche elettriche simili, ma di più bassa
intensità, avvengono per esempio nei tubi a fluorescenza che illuminano
la nostra casa. La scarica elettrica di un fulmine ha un'enorme potenza
e, come la corrente elettrica che, passando nel tungsteno di una comune
lampadina, riscalda il tungsteno e per irradiazione l'involucro di
vetro, così il fulmine riscalda l'aria che attraversa.
L'aria, a causa dell'aumento di temperature, si espande bruscamente e
questa rapida espansione si propaga nell'aria sottoforma di variazione
di pressione e giunge fino al nostro orecchio mettendo in vibrazione il
timpano e provocando la sensazione del rumore: il tuono.
Poiché la scarica ha una lunghezza di canale molto estesa, nonostante
l'espansione dell'aria sia generata praticamente nello stesso istante,
il suono prodotto dall'estremità inferiore del fulmine giunge a noi
prima di quello prodotto dalla parte superiore che è più distante da
noi.
Il fatto che la scarica elettrica abbia la caratteristica forma a
zig-zag, produce le rapide variazioni di intensità sonora che fanno
sembrare il tuono simile al rumore di un cilindro che rotola su di una
superficie scabra. Se la scarica elettrica fosse rettilinea, il suono
risultante sarebbe invece simile ad un ronzio.