Libro ondas de física

ONDAS:
ES FÍSICA

Oscar E. Martínez

Prologo
Ahora que lo terminé me doy cuenta que este no es el libro que desearía usar
para mis cursos. Pero sí es el que hubiera deseado cuando comencé a escribirlo hace
algunos años (más de cuatro para ser más preciso). El libro está ahí, es estático, y el
curso es dinámico, cambia con cada alumno, con cada ocasión. Así que a resignarse y
esperarque sirva como guía, y que cada docente en cada ocasión le dé su color personal
y circunstancial. Quizás por ello me llevó tanto tiempo completarlo, algo imposible sin
las palabras de aliento de mi familia, ese oportuno “dejá de quejarte y terminalo” por lo
que les estoy infinitamente agradecido, y solo quienes me conocen sabrán valorar lo que
ellas (Nelly, Laura y Sandra) debieron soportar.Pero además este libro lo sufrieron en
sus etapas tempranas varios grupos de alumnos y docentes auxiliares. A los alumnos el
agradecimiento por la paciencia (cuando la hubo) y a los docentes auxiliares el
agradecimiento por el esfuerzo puesto en cambiar la manera de enfocar la enseñanza
que debieron afrontar. Particularmente va el agradecimiento para Hernan Grecco y
Yanina Cesa, que lopadecieron en varias oportunidades al inicio y supieron
acompañarlo con experimentos introductorios en cada tema.
Ondas es un tema viejo en la física, y hay montones de libros que se ocupan del
mismo. No se si he logrado hacer algo distinto que justifique un libro más, pero la
intención existió. Ondas es un tema en que no aparecen nuevas teorías, sino que se
manifiesta de manera especial el juegoentre la teoría, el modelo y la realidad. Fue mi
intención hacer esto explícito todas las veces que pude. Y a lo largo del libro reaparecen
los mismos problemas enriquecidos por nuevos enfoques y mayores detalles. Ondas es
transversal a toda la física y aparece en el marco de diversas teorías, mecánica,
electromagnetismo, fluidos, mecánica cuántica, relatividad. Es por ello que el tema debeencararse recurrentemente a lo largo de las carreras de física e ingeniería. Este es un
curso introductorio, pero que requiere de una base matemática sólida. No se pretende
conocimiento a priori de electromagnetismo, pero si los alumnos lo poseen es
conveniente que el docente aproveche la circunstancia para enriquecer con más
ejemplos los temas acá desarrollados.
Comienza con el péndulo y terminacon difracción por objetos periódicos
tridimensionales. En el medio, modos normales, ondas propagantes, ondas en tres
dimensiones, interferencia y difracción. En resumen: ondas. La óptica recibe un
tratamiento especial por un lado por su relevancia y por otro por ser un caso en que la
detección es cuadrática (se mide intensidad y no amplitud) y por requerir de trucos
especiales paradeterminar fases relativas. La óptica geométrica recibe un tratamiento
marginal, solo como caso límite, queda en cada docente el interés o la necesidad de
ampliarlo. Se busca ser muy explícito en las aproximaciones que se van introduciendo,
distinguiéndolas de las restricciones impuestas al rango de validez de las soluciones
propuestas. Al final de cada capítulo se incluye una guía de problemas que sepueden
hacer en paralelo con la lectura (avancen con el capítulo). No incluyo resultados pues
como siempre digo, el resultado no es importante, lo que importa es el camino. Saber el
resultado a priori suele confundir, ocultar las dudas.
En la escritura debí establecer un compromiso entre la extensión y la claridad.
Quizás muchos temas o desarrollos hubieran requerido de más espacio yejemplos para
que el libro pudiera leerse sin ayuda. No es esta mi intención, el libro es un auxiliar del
docente. Leerlo solo, duele.
Y una última advertencia, he notado a lo largo de mis años de tambaleante
aproximación a la docencia que hay una abusiva necesidad y un permanente reclamo
por entender “todo”, por salir de las clases sin dudas o con menos dudas. El
conocimiento no avanza así, ni...