Informatica

Propagación de las ondas
Fenómenos ondulatorios

IES La Magdalena.
Avilés. Asturias

Cuando se trata de visualizar la propagación de las ondas en un papel se recurre a pintar los llamados
frentes de onda. Esto es, líneas continuas que unen todos los puntos de la onda que están en fase,
por ejemplo las crestas. Se dibujan a continuación los frentes de una onda plana y otra circular:Frentes de ondas planas. Las
líneas de puntos unen puntos de
máxima amplitud (crestas)

Frentes de ondas circulares. Las
líneas llenas unen puntos de
máxima amplitud (crestas)

También resulta muy cómodo (y muy visual) pintar los rayos, unas líneas perpendiculares a los frentes
de onda.

Frentes de onda y rayos. El sentido de la propagación se indica con una flecha
Christian Huygens(1629-1695) propuso hacia 1680 un
método gráfico que permite obtener los frentes de onda
sucesivos de una onda que se propaga.

Envolvente nuevo
frente de onda

Huygens consideraba que cuando la perturbación que
constituye la onda alcanza los puntos del medio, éstos se
convierten en fuentes secundarias de ondas y se puede
obtener el nuevo frente de ondas trazando la envolvente
de las ondassecundarias emitidas (Principio de Huygens).
El proceso se puede repetir, con lo que podemos seguir la
propagación de la onda a través del medio.
En el modelo de Huygens se ignoran las ondas emitidas en
sentido contario al de propagación
El modelo de Huygens fue perfeccionado posteriormente por
Kirchhoff quien introdujo una descripción matemática más
rigurosa.

Ondas
secundarias

.

1Física 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias

Propagación y fenómenos ondulatorios

Difracción de las ondas

La difracción de las ondas constituye un fenómeno característico de éstas, hasta el punto que fue
usado como prueba de la naturaleza ondulatoria de los electrones.
La difracción tiene lugar cuando las ondas que se propagan encuentran un obstáculo, por ejemplo unorificio, cuyas dimensiones son del orden de la longitud de onda de las ondas incidentes. Las ondas se
propagan entonces como si el orificio se convirtiera en un nuevo centro emisor y penetran tras el orificio en
lo que debería de ser una "zona de sombra" si su comportamiento fuera como el de un chorro de partículas.
Según Huygens este comportamiento puede explicarse si suponemos que el propioorificio se convierte en
una fuente secundaria de ondas.
Si el orificio es mayor que la
longitud de onda no hay
difracción. Tras el obstáculo
aparece una zona en la que
no se propagan las ondas.

Si el orificio es de un tamaño
similar a la longitud de onda (o
menor) las ondas se difractan y
se propagan detrás de él. Este
fenómeno puede explicarse
suponiendo que el orificio seconvierte en una fuente
secundaria de ondas (Principio
de Huygens).

Si la onda incidente es plana la que emerge del orificio es una
onda circular.
La onda difractada tiene la misma amplitud, frecuencia y longitud
que la onda incidente.

A la derecha se muestra la difracción de
un onda por un obstáculo interpuesto en
su trayectoria. Los frentes de onda se
curvan en sus bordes según lopredicho
por el Principio de Huygens.

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Física 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias

Propagación y fenómenos ondulatorios

Interferencia
La interferencia entre dos ondas tiene lugar cuando ambas coinciden en una región del espacio al mismo
tiempo. Cuando esto sucede ambas se suman (principio de superposición) produciendo una onda resultante
El fenómeno de la interferencia esalgo característico del movimiento ondulatorio.
La interferencia se produce únicamente en los puntos en que ambas ondas coinciden. Si, por ejemplo,
ambas se desplazan en sentidos contrarios interferirán cuando se encuentren y después ambas ondas
siguen su camino sin sufrir alteración.

A la izquierda: ondas propagándose en sentidos contrarios
En el centro: las ondas (líneas de puntos)...