Ondas

La ciencia es la progresiva aproximación del hombre al mundo real. Max Planck

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CONTENIDOS ❚ Introducción ❚ El movimiento ondulatorio ❚ Tipos de ondas ❚ Movimiento oscilatorio ❚ Ondas armónicas ❚ Características de una onda ❚ Ecuación de las ondas ❚ Propiedades de las ondas ❚ Ondas estacionarias ❚ Las ondas y la comunicación satelital

LAS ONDAS Y LA TECNOLOGÍA ACTUAL
El estudio de lasondas constituye un campo de esencial importancia en Física, ya que permite explicar numerosos hechos y fenómenos de la naturaleza como el sonido y la luz, e interpretar el funcionamiento de varios aparatos de uso cotidiano como radios, televisores o controles remotos, y otros de tecnología más avanzada como teléfonos celulares, horno de microondas, radares, satélites, etc. En cuanto a estosúltimos, la era satelital comenzó el 4 de octubre de 1957 cuando la que entonces se llamaba Unión de las Repúblicas Socialistas Soviéticas (URSS) ponía en órbita el primer satélite llamado Sputnik, hecho que dio inicio a la gran carrera por la conquista del espacio. Más tarde, el 12 de abril de 1961, una nave espacial de cinco toneladas llevaba al espacio al primer astronauta, el ruso Yuri Gagarin. Apartir de entonces y hasta la actualidad, fueron lanzados miles de satélites de alta tecnología, no solo para comunicaciones, sino también para llevar a cabo estudios meteorológicos, misiones militares, y distintas investigaciones científicas como las relacionadas con el origen del universo. Todos estos satélites requieren comunicaciones con antenas o radares ubicados en distintos puntos de laTierra, los cuales emiten y reciben señales mediante procesos ondulatorios. Por otra parte, uno de los principales avances en las últimas décadas ha sido la aplicación de las ondas electromagnéticas en el campo de las ciencias de la salud. Esto permitió, por ejemplo, la construcción de tomógrafos, mamógrafos, y otros aparatos que hacen uso de las radiaciones electromagnéticas para diagnóstico yprevención de enfermedades. A fines del siglo XVI y principios del XVII, comenzó una gran actividad en el campo de la Óptica. El uso de espejos, lentes y algunos aparatos ópticos permitió realizar numerosas experiencias que explicaron y predijeron el comportamiento de algunos fenómenos, como la reflexión y refracción de la luz, su propagación en línea recta, o el cálculo de su velocidad. Se inició asíuna discusión científica sobre la naturaleza de la luz, acerca de la que, en esa época, existían dos posturas: el modelo corpuscular y el modelo ondulatorio.

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Capítulo 12. Las ondas y la tecnología actual.

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1. Nave espacial. 2. Yuri Gagarin (primer astronauta ruso).

En su obra Óptica (1704), Isaac Newton(1642-1727) enunció la teoría que sostenía que la luz está formada por pequeños corpúsculos emitidos por el objeto luminoso, que se mueven en línea recta. La formación de sombras y penumbras parecía confirmar esta teoría. El físico holandés Christian Huygens (1629-1695) adoptó el modelo ondulatorio en el que se reconocía cierta analogía entre los fenómenos ópticos y los sonoros. Para losseguidores de esta última teoría, la luz se producía por la vibración de un medio material transparente con propiedades desconocidas al que llamaron éter. El físico escocés James Clark Maxwell (1831-1879) presentó en 1865 su teoría en la que demostró matemáticamente la existencia de campos electromagnéticos que, en forma de ondas, podían propagarse tanto en el vacío como en un medio material. Max Planck(1858-1947), al estudiar los fenómenos de emisión de radiación electromagnética por parte de la materia, admitió que esta emisión no se da en forma continua, sino discreta, es decir, como a saltos o paquetes de energía, a los que Planck denominó cuantos de energía. Albert Einstein (1879-1955) analizó un fenómeno conocido como efecto fotoeléctrico. Dicho efecto consiste en que algunos metales...