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Páginas: 5 (1169 palabras)
Publicado: 25 de mayo de 2015
El principio de Huygens
El principio de Huygens proporciona un método geométrico para
hallar, a partir de una forma conocida del frente de ondas en cierto
instante, la forma que adoptará dicho frente en otro instante
posterior. El principio supone que cada punto del frente de ondas
primario da origen a una fuente de ondas secundarias que producen
ondas esféricas que tienen la misma frecuenciay se propagan en
todas las direcciones con la misma velocidad que la onda primaria en
cada uno de dichos puntos. El nuevo frente de ondas, en un instante
dado, es la envolvente de todas las ondas secundarias tal como se
muestra en la figura.
Consideremos un frente de ondas que se acerca a la superficie de separación
de dos medios de distintas propiedades. Si en el primer medio la velocidadde
propagación de las ondas es v1 y en el segundo medio es v2 vamos a
determinar, aplicando el principio de Huygens, la forma del frente de onda un
tiempo posterior t.
A la izquierda, se ha dibujado el frente de ondas que se refracta en la
superficie de separación de dos medio, cuando el frente de ondas incidente
entra en contacto con el segundo medio. Las fuentes de ondas secundarias
situadasen el frente de ondas incidente, producen ondas que se propagan en
todas las direcciones con velocidad v1 en el primer medio y con velocidad v2 en
el segundo medio. La envolvente de las circunferencias trazadas nos da la
forma del frente de ondas después de tiempo t, una línea quebrada formada
por la parte del frente de ondas que se propaga en el primer medio y el frente
de ondas refractado que sepropaga en el segundo.
l frente de ondas incidente forma un ángulo θ1 con la superficie de separación, y frente de ondas refractado
forma un ángulo θ2 con dicha superficie.
En Ela parte central de la figura, establecemos la relación entre estos dos ángulos.
•En el triángulo rectángulo OPP’ tenemos que
v1·t=|OP’|·senθ1
•En el triángulo rectángulo OO’P’ tenemos que
v2·t=|OP’|·senθ2
La relaciónentre los ángulos θ1 y θ2 es
Reflexión total
v1>v2 el ángulo θ1 > θ2 el rayo refractado se acerca a la normal
•Si v1
•Si
El ángulo límite es aquél ángulo incidente para el cual el rayo refractado emerge
tangente a la superficie de separación entre losdos medios.
Si el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo límite, el seno del ángulo de
refracción resulta mayor que la unidad. Esto indica, que las ondas que inciden
con un ángulo mayor que el límite no pasan al segundo medio, sino que son
reflejados totalmente en la superficie de separación.
Refracción
La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al
pasar de unmedio material a otro. Solo se produce si la onda incide
oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si
estos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina
en el cambio de velocidad de propagación de la onda señalada.
Un ejemplo de este fenómeno se ve cuando se sumerge un lápiz en un
vaso con agua: el lápiz parece quebrado. También se produce
refraccióncuando la luz atraviesa capas de aire a distinta
temperatura, de la que depende el índice de refracción. Los
espejismos son producidos por un caso extremo de refracción,
denominado reflexión total. Aunque el fenómeno de la refracción se
observa frecuentemente en ondas electromagnéticas como la luz, el
concepto es aplicable a cualquier tipo de onda.
Se produce cuando la luz pasa de un medio depropagación a otro con una densidad óptica diferente,
sufriendo un cambio de rapidez y un cambio de
dirección si no incide perpendicularmente en la
superficie. Esta desviación en la dirección de
propagación se explica por medio de la ley de Snell.
Esta ley, así como la refracción en medios no
homogéneos, son consecuencia del principio de
Fermat, que indica que la luz se propaga entre dos
puntos...
El principio de Huygens proporciona un método geométrico para
hallar, a partir de una forma conocida del frente de ondas en cierto
instante, la forma que adoptará dicho frente en otro instante
posterior. El principio supone que cada punto del frente de ondas
primario da origen a una fuente de ondas secundarias que producen
ondas esféricas que tienen la misma frecuenciay se propagan en
todas las direcciones con la misma velocidad que la onda primaria en
cada uno de dichos puntos. El nuevo frente de ondas, en un instante
dado, es la envolvente de todas las ondas secundarias tal como se
muestra en la figura.
Consideremos un frente de ondas que se acerca a la superficie de separación
de dos medios de distintas propiedades. Si en el primer medio la velocidadde
propagación de las ondas es v1 y en el segundo medio es v2 vamos a
determinar, aplicando el principio de Huygens, la forma del frente de onda un
tiempo posterior t.
A la izquierda, se ha dibujado el frente de ondas que se refracta en la
superficie de separación de dos medio, cuando el frente de ondas incidente
entra en contacto con el segundo medio. Las fuentes de ondas secundarias
situadasen el frente de ondas incidente, producen ondas que se propagan en
todas las direcciones con velocidad v1 en el primer medio y con velocidad v2 en
el segundo medio. La envolvente de las circunferencias trazadas nos da la
forma del frente de ondas después de tiempo t, una línea quebrada formada
por la parte del frente de ondas que se propaga en el primer medio y el frente
de ondas refractado que sepropaga en el segundo.
l frente de ondas incidente forma un ángulo θ1 con la superficie de separación, y frente de ondas refractado
forma un ángulo θ2 con dicha superficie.
En Ela parte central de la figura, establecemos la relación entre estos dos ángulos.
•En el triángulo rectángulo OPP’ tenemos que
v1·t=|OP’|·senθ1
•En el triángulo rectángulo OO’P’ tenemos que
v2·t=|OP’|·senθ2
La relaciónentre los ángulos θ1 y θ2 es
Reflexión total
v1>v2 el ángulo θ1 > θ2 el rayo refractado se acerca a la normal
•Si v1
•Si
El ángulo límite es aquél ángulo incidente para el cual el rayo refractado emerge
tangente a la superficie de separación entre losdos medios.
Si el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo límite, el seno del ángulo de
refracción resulta mayor que la unidad. Esto indica, que las ondas que inciden
con un ángulo mayor que el límite no pasan al segundo medio, sino que son
reflejados totalmente en la superficie de separación.
Refracción
La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al
pasar de unmedio material a otro. Solo se produce si la onda incide
oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si
estos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina
en el cambio de velocidad de propagación de la onda señalada.
Un ejemplo de este fenómeno se ve cuando se sumerge un lápiz en un
vaso con agua: el lápiz parece quebrado. También se produce
refraccióncuando la luz atraviesa capas de aire a distinta
temperatura, de la que depende el índice de refracción. Los
espejismos son producidos por un caso extremo de refracción,
denominado reflexión total. Aunque el fenómeno de la refracción se
observa frecuentemente en ondas electromagnéticas como la luz, el
concepto es aplicable a cualquier tipo de onda.
Se produce cuando la luz pasa de un medio depropagación a otro con una densidad óptica diferente,
sufriendo un cambio de rapidez y un cambio de
dirección si no incide perpendicularmente en la
superficie. Esta desviación en la dirección de
propagación se explica por medio de la ley de Snell.
Esta ley, así como la refracción en medios no
homogéneos, son consecuencia del principio de
Fermat, que indica que la luz se propaga entre dos
puntos...
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