Elementos, propiedades y tipos de ondas

¿Qué son las ondas?
En física, una onda es una propagación de una perturbación de alguna propiedad de un medio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, que se propaga a través del espacio transportando energía. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal, el espacio o el vacío.
La propiedad del medio en la que se observa laparticularidad se expresa como una función tanto de la posición como del tiempo. Matemáticamente se dice que dicha función es una onda si verifica la ecuación de ondas:

Donde v es la velocidad de propagación de la onda. Por ejemplo, ciertas perturbaciones de la presión de un medio, llamadas sonido, verifican la ecuación anterior, aunque algunas ecuaciones no lineales también tienen solucionesondulatorias. |
En una onda, la energía de una vibración se va alejando de la fuente en forma de una perturbación que se propaga en el medio circundante. Sin embargo, esta noción es problemática en casos como una onda estacionaria (por ejemplo, una onda en una cuerda bajo ciertas condiciones) donde la transferencia de energía se propaga en ambas direcciones por igual, o para ondaselectromagnéticas/luminosas en el vacío, donde el concepto de medio no puede ser aplicado.
Por tales razones, la teoría de ondas se conforma como una característica rama de la física que se ocupa de las propiedades de los fenómenos ondulatorios independientemente de cuál sea su origen físico. Una peculiaridad de estos fenómenos ondulatorios es que a pesar de que el estudio de sus características no depende del tipode onda en cuestión, los distintos orígenes físicos que provocan su aparición les confieren propiedades muy particulares que las distinguen de unos fenómenos a otros.

Elementos de una Onda
* Cresta:
La cresta es el punto más alto de dicha amplitud o punto máximo de saturación de la onda.
* Período (desplazamiento horizontal):
El periodo consiste en el tiempo de duración o intervalo detiempo que este presenta entre dos crestas.
* Amplitud:
La amplitud es la distancia vertical entre una cresta y el punto medio de la onda. Nótese que pueden existir ondas cuya amplitud sea variable, es decir, crezca o decrezca con el paso del tiempo.

* Frecuencia:
La frecuencia corresponde a la cantidad de oscilaciones que ocurren en una unidad de tiempo. Si la unidad de tiempo es elsegundo (s), la frecuencia se mide en Hertz, que se abrevia Hz.

Entre periodo y frecuencia hay una relación matemática, y es:

De la relación se entiende que

La frecuencia y el periodo, son magnitudes inversamente proporcionales.
* Valle:
Es el punto más bajo de una onda.
* Longitud de onda:
Distancia que hay entre dos crestas consecutivas.

Características
Las ondas periódicasestán caracterizadas por crestas/montes y valles, y usualmente es categorizada como longitudinal o transversal. Una onda transversal son aquellas con las vibraciones perpendiculares a la dirección de propagación de la onda; ejemplos incluyen ondas en una cuerda y ondas electromagnéticas. Ondas longitudinales son aquellas con vibraciones paralelas en la dirección de la propagación de las ondasPropiedades de las ondas

Todas las ondas tienen un comportamiento común bajo un número de situaciones estándar. Todas las ondas tienen las siguientes propiedades:
* Difracción
Este fenómeno se produce cuando un obstáculo impide el avance de una parte de un frente de onda. Según el principio de Huygens, cada punto alcanzado por la onda se comporta como un nuevo punto emisor de ondas, de esta formase explica que las ondas logran bordear el obstáculo y propagarse detrás.
Para que se aprecie bien este fenómeno el tamaño del obstáculo no debe ser muy superior a la longitud de onda.


* Reflexión y Refracción
Las ondas pueden cambiar de dirección dentro de un mismo medio cuando inciden sobre la superficie de separación de dos medios, este fenómeno se llama reflexión, en la reflexión se...