fenòmens ondulatoris

Tema 5: FENÒMENS ONDULATORIS
Difracció

Fenòmens bàsics

Reflexió i Refracció
Polarització

Fenòmens
ondulatoris

Fenòmens
per superposició
d’ones

Interferència de dues ones
harmòniques coherents
Pulsacions
Ones estacionàries

Fenòmens causats pel moviment
de la font i del receptor

14/02/14

1

1. Fenòmens bàsics
Un cop estudiat el moviment ondulatori, consideremalguns fenòmens bàsics
produïts per les ones, com la

Difracció
Reflexió
Refracció
Polarització
Interferència
Molts d'aquests fenòmens poden ser interpretats fent ús del Principi de Huygens.
Christian Huygens (1629 - 1695) va ser un matemàtic i astrònom holandès
que va proposar aquest principi per corroborar el seu model ondulatori de la
llum.
Aquest principi és aplicable a tot tipusd'ones i ens proporciona una
interpretació general i senzilla dels fenòmens ondulatoris.

14/02/14

2

Prèviament cal introduir els següents conceptes:
Front d’ona o superfície d’ona.
Si tenim un focus productor d’ones en un medi
homogeni i isòtrop es defineix el front d’ona com la
superfície constituïda per tots els punts als que
arriba l’ona en un instant determinat i que estan totsen concordança de fase.

Poden tenir diferents formes:
• en les ones planes que es propaguen per la superfície de l’aigua serà una línea recta;
• en las circulars, que també podem crear a la superfície de l’aigua, serà una
circunferència
• i en les sonores (com les que es produeixen en una explosió) serà una esfera.
14/02/14

3

Raigs
Són les línies rectes que indiquen la direcció depropagació del moviment
ondulatori. Aquestes línies són sempre perpendiculars als fronts d’ona en cada
punt.

Principi de Huygens

És un mètode geomètric que va proposar Huygens el 1678 per explicar com en el moviment
ondulatori, es produeix el pas d’un front d’ona al següent:

Tot punt d’un front d’ona es converteix en un centre puntual emissor de noves
ones elementals secundàries, dela mateixa velocitat i freqüència que l’ona
inicial, la superfície envolupant del qual és el nou front d’ona.

Ones elementals

Focus
Raigs

Front d’ones

14/02/14

( línies que ens indiquen
la direcció de propagació
de l’ona, que són
perpendiculars al front
d’ona en cada punt )

5

Si el front d’ones és pla:
Aquest principi permet
explicar els fenòmens
ondulatoris:Reflexió,
Refracció,
Difracció,
Interferències
i Polarització

14/02/14

6

1.1. Difracció
La difracció és la distorsió o variació en la direcció de propagació d’una ona quan aquesta es
troba en la seva transmissió un obstacle que té unes dimensions comparables a la longitud
d’ona, λ i que n’impedeix la propagació.
Quan una ona plana troba en la seva transmissió una paret:

1. Sil’obertura de la paret és molt gran, no hi ha difracció.
2. Si l’obertura té aproximadament les dimensions de la λ, es produeix la difracció: l’ona
passa a ser una ona semiesfèrica; hi ha noves direccions de propagació.
3. Si l’obertura és més petita que λ, es produeix la difracció: l’ona passa a ser una ona
semiesfèrica; hi ha noves direccions de propagació.

APPLET1
A.Franco
14/02/14

APPLET2P.Newton
7

Difracció
Per tant, quan λ ≈ obertura o λ > obertura podem considerar aquesta obertura
com un punt que es comporta com a focus emissor d’ones
semiesfèriques secundàries.
La difracció és, doncs, la desviació en la propagació rectilínia de les ones,
quan travessen una obertura o passen a prop d’un obstacle de mides
semblants a la longitud d’ona.

Difracció del so

La líniablava representa la difracció, la verda la
reflexió i la marró la refracció
La difracció del so permet sentir a una persona
situada en una altra habitació amb la porta oberta o
mitjançant una finestreta amb una obertura.
El so es difracta en obstacles i obertures la grandària
dels quals es troba entre 1,7 cm i 17 m.
14/02/14

9

1.2. Reflexión y Refracción
Quan una ona, que es...