Biofisica

Contenido.
Movimiento ondulatorio.
Ondas longitudinales y transversales.
Ondas sonoras.
Electromagnéticas.
Rayos láser.
Rayos x.
Óptica.

Movimiento ondulatorio




Introducción
1. Movimiento Ondulatorio

Proceso por el que se propaga energía de un lugar a otro sin transferencia de materia, mediante ondas mecánicas o electromagnéticas. En cualquier punto de la trayectoria depropagación se produce un desplazamiento periódico, u oscilación, alrededor de una posición de equilibrio.



Puede ser una oscilación de moléculas de aire, como en el caso del sonido que viaja por la atmósfera, de moléculas de agua (como en las olas que se forman en la superficie del mar) o de porciones de una cuerda o un resorte. 
En todos estos casos, las partículas oscilan en torno a suposición de equilibrio y sólo la energía avanza de forma continua. Estas ondas se denominan mecánicas porque la energía se transmite a través de un medio material, sin ningún movimiento global del propio medio. 

Las únicas ondas que no requieren un medio material para su propagación son las ondas electromagnéticas; en ese caso las oscilaciones corresponden a variaciones en la intensidadde campos magnéticos y eléctricos.

2. Tipos de movimiento ondulatorio

 

Las ondas son una perturbación periódica del medio en que se mueven.

En las ondas longitudinales, el medio se desplaza en la dirección de propagación. Por ejemplo, el aire se comprime y expande  en la misma dirección en que avanza el sonido. 
Una onda longitudinal es una onda en la que el movimiento de oscilación de laspartículas del medio es paralelo a la dirección de propagación de la onda. Las ondas longitudinales reciben también el nombre de ondas de presión u ondas de compresión. Algunos ejemplos de ondas longitudinales son el sonido y las ondas sísmicas de tipo P generadas en un terremoto.


En las ondas transversales, el medio se desplaza en ángulo recto a la dirección de propagación. Por ejemplo, las ondasen un estanque (figura 2) avanzan horizontalmente, pero el agua se desplaza verticalmente. Una onda transversal es una onda en movimiento que se caracteriza porque sus oscilaciones ocurren perpendiculares a la dirección de propagación. Si una onda transversal se mueve en el plano x-positivo, sus oscilaciones van en dirección arriba y abajo.




En el siguiente dibujo  puede apreciarse losdiferentes tipos de ondas.




Junto a la clasificación de las ondas en mecánicas y electromagnéticas, es posible distinguir diferentes tipos de ondas en relación con su ámbito de propagación:

 

* Mono dimensional: Son aquellas que, como las ondas en los muelles o en las cuerdas, se propagan a lo largo de una sola dirección del espacio. 
* Bidimensionales:  Se propagan en cualquiera delas direcciones de un plano de una superficie. Se denominan también ondas superficiales y a este grupo pertenecen las ondas que se producen en la superficie de un lago cuando se deja caer una piedra sobre él. Atendiendo a la periodicidad de la perturbación local que las origina, las ondas se clasifican en: 
* Periódicas: Corresponden a la propagación de perturbaciones de característicasperiódicas, como vibraciones u oscilaciones que suponen variaciones repetitivas de alguna propiedad. Así, en una cuerda unida por uno de sus extremos a un vibrador se propagará una onda periódica. 
* No periódicas: La perturbación que las origina se da aisladamente y en el caso de que se repita, las perturbaciones sucesivas tienen características diferentes. Las ondas aisladas, como en el caso de lasfichas de dominó, se denominan también pulsos. 


3. Ideas fundamentales sobre el movimiento ondulatorio
Los terremotos generan ondas de los dos tipos, que avanzan a distintas velocidades y con distintas trayectorias. Estas diferencias permiten determinar el epicentro del sismo. Las partículas atómicas y la luz pueden describirse mediante ondas de probabilidad, que en ciertos aspectos se...