vibraciones y ondas

FÍSICA 2º BACHILLERATO
BLOQUE TEMÁTICO: VIBRACIONES Y ONDAS

ESTUDIO DE ALGUNAS PROPIEDADES DE LAS ONDAS
Contenidos:
1)
2)
3)
4)
5)
6)

Principio de Huygens
Reflexión de las ondas
Refracción de las ondas
Difracción y polarización
Superposición de ondas: interferencias
Superposición de ondas: ondas estacionarias

1) PRINCIPIO DE HUYGENS
① Para explicar muchos fenómenosondulatorios se hace uso del principio propuesto en
1678 por el físico y astrónomo Christiaan Huygens (1629-1695).
② Se trata de un método geométrico que Huygens ideó para explicar el carácter
ondulatorio de la luz y que puede ser aplicado por extensión a todo tipo de ondas.
③ Definiciones previas:
- Frente de ondas: es la superficie constituida por todos los puntos de un medio
transmisor de ondasque en un momento dado vibran en concordancia de fase.
- Rayo: es la recta que indica la dirección de propagación del movimiento
ondulatorio. Desde un foco emisor de ondas se pueden dibujar tantos rayos como
direcciones de propagación existan.
④ Principio de Huygens

Todo punto de un frente de onda es centro emisor de nuevas ondas
elementales cuya envolvente es el nuevo frente de onda.
⑤Explicación del avance de una onda según el principio de Huygens.
- Supongamos los puntos a, b, c, d y e de
un frente de onda en to =0 (ver figura).
- Cada uno de estos puntos está
animado de un movimiento armónico
simple.
- Al ser estos puntos de un mismo
frente de onda su m.a.s. tiene la misma
fase para todos sus puntos.
- Estos puntos son a su vez centros
[1]

emisores de nuevasondas secundarias.
-Al cabo de un cierto tiempo, todas las ondas secundarias han recorrido la misma distancia
y alcanzan los puntos a’, b’, c’, d’ y e’, que están en fase entre sí, formando, por tanto, un
nuevo frente de ondas.
⑥ Fenómenos ondulatorios que se pueden explicar con el principio de Huygens (entre
otros):
- Reflexión
- Refracción
- Polarización
- Difracción

2) REFLEXIÓN DEONDAS
① La reflexión es un fenómeno propio de cualquier tipo de ondas.

La reflexión de una onda se define como el cambio de dirección dentro del
mismo medio que experimentan las ondas al incidir sobre la superficie de
separación de dos medios.
Se produce reflexión de ondas, por ejemplo, cuando la luz incide sobre un espejo, el
eco de un sonido, etc.
② La reflexión de las ondas cumple lassiguientes leyes, conocidas como leyes de Snell
para la reflexión (las leyes de la reflexión en la luz, que son las mismas, se conocen desde
la antigüedad).
1ª) El ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión son iguales.
2ª) Los rayos incidente y reflejado están en el mismo plano.

En la figura se muestra la reflexión de una onda al incidir sobre una superficie. Los
frentes de onda noaparecen dibujados si bien la dirección de propagación de los mismos
viene dada por los correspondientes rayos incidente y reflejado. Se puede observar que se
llama ángulo de incidencia, , al ángulo que forma el rayo incidente con la normal en el
punto de la superficie de separación sobre el que incide la onda. De la misma manera, el
ángulo reflejado, , es el ángulo que forma el rayo que parte delpunto de incidencia con la
normal a dicho punto.
[2]

③ En determinadas situaciones, por ejemplo un pulso que se transmite por una cuerda,
hay una diferencia entre la onda incidente y la onda reflejada: están desfasadas en 180º.
Por ejemplo, supongamos un pulso que viaja por una cuerda tensa que está sujeta a una
pared. Al reflejarse dicho pulso en la pared ocurre lo que se observa en lafigura siguiente,
Para su explicación se tiene en cuenta
el tercer principio de la dinámica
(principio de acción-reacción). Cuando
el pulso llega al soporte de la cuerda
sobre la pared, al ser este medio más
rígido que la cuerda, ésta ejerce una
fuerza hacia arriba sobre el soporte.
Como reacción el soporte ejerce una
fuerza hacia abajo sobre la cuerda que
provoca la inversión del pulso....