Propiedades de las ondas electromagnéticas

1. Describe las siguientes propiedades en los fenómenos que se comportan como ondas:
a) Superposición e interferencia
b) Refracción
c) Difracción
d) Polarización
e) Dispersión
f) Absorción
2. ¿Cómo podías asegurar que las señales electromagnéticas se comportan como ondas?
3. ¿Qué es una guía de onda? ¿Cuál es su función?
4. Menciona unos ejemplos de guía de onda.
5. ¿Qué ocurre con laseñal electromagnética cuando no está confinada en una guía de onda?
Respuestas
1.
a) Es el efecto que se produce cuando dos o más ondas se solapan o entrecruzan. Cuando las ondas interfieren entre sí, la amplitud (intensidad o tamaño) de la onda resultante depende de las frecuencias, fases relativas (posiciones relativas de crestas y valles) y amplitudes de las ondas iniciales.
Por ejemplo,la interferencia constructiva se produce en los puntos en que dos ondas de la misma frecuencia que se solapan o entrecruzan están en fase; es decir, cuando las crestas y los valles de ambas ondas coinciden. En ese caso, las dos ondas se refuerzan mutuamente y forman una onda cuya amplitud es igual a la suma de las amplitudes individuales de las ondas originales. La interferencia destructiva seproduce cuando dos ondas de la misma frecuencia están completamente desfasadas una respecto a la otra; es decir, cuando la cresta de una onda coincide con el valle de otra. En este caso, las dos ondas se cancelan mutuamente. Cuando las ondas que se cruzan o solapan tienen frecuencias diferentes o no están exactamente en fase ni desfasadas, el esquema de interferencia puede ser más complejo.
b) Sedenomina refracción de una onda al cambio de dirección y de velocidad que experimenta ésta cuando pasa de un medio a otro medio en el que puede propagarse. Cada medio se caracteriza por su índice de refracción.
En la refracción hay tres elementos: rayo incidente, línea normal o perpendicular a la superficie y rayo refractado. Se llama ángulo de incidencia al que forma la normal con el rayo incidentey ángulo de refracción al formado por la normal y el rayo refractado.
Cuando la onda pasa de un medio a otro en el que la onda viaja más rápido, el rayo refractado se acerca a la normal, mientras que si pasa de un medio a otro en el que la onda viaja a menos velocidad el rayo se aleja de la normal.
c) Se denomina difracción de una onda a la propiedad que tienen las ondas de rodear losobstáculos en determinadas condiciones. Cuando una onda llega a un obstáculo (abertura o punto material) de dimensiones similares a su longitud de onda, ésta se convierte en un nuevo foco emisor de la onda.
Esto quiere decir, que cuando una onda llega a un obstáculo de dimensión similar a la longitud de onda, dicho obstáculo se convierte en un nuevo foco emisor de la onda. Cuanto más parecida es lalongitud de onda al obstáculo mayor es el fenómeno de difracción.
d) La polarización electromagnética es un fenómeno que puede producirse en las ondas electromagnéticas, como la luz, por el cual el campo eléctrico oscila sólo en un plano denominado plano de polarización. Este plano puede definirse por dos vectores, uno de ellos paralelo a la dirección de propagación de la onda y otro perpendicular a esamisma dirección el cual indica la dirección del campo eléctrico.

e) Se denomina dispersión al fenómeno de separación de las ondas de distinta frecuencia al atravesar un material. Todos los medios materiales son más o menos dispersivos, y la dispersión afecta a todas las ondas.

f) Aunque una onda mecánica no sufra amortiguación, sí se producen normalmente pérdidas de energía. Los medios noson perfectamente elásticos y debido a rozamientos, viscosidad y otros factores, la intensidad suele disminuir al alejarnos del foco porque parte de la energía emitida por él va siendo absorbida por el propio medio, por medios contiguos o por objetos interpuestos en el camino de avance de la onda. Este fenómeno se llama absorción. Con la absorción decae la intensidad del movimiento ondulatorio...