Informe De Fisica 3 Optica Y Ondas

2012
Olivia López

28/09/2012
Universidad Tecnológica Metropolitana
Facultad de Cs. Naturales, Matemáticas y Medio Ambiente
Departamento de Física.
Laboratorio de Óptica y ondas.

EXPERIENCIA N°1
“ONDAS”

Objetivo
En el primer laboratorio de física III, se desea llevar a cabo la comprensión y el estudio de las ondas, en base a los equipos previamente instalados en esté, como loson el polarizador y el dispositivo para generar ondas estacionarias. En base a esto se podrán determinar las propiedades y características de estás.

Introducción
Si dejamos caer una piedra sobre el agua de un estanque en reposo, se produce una perturbación, que avanza en forma de círculos concéntricos. Ahora bien, el agua no se desplaza en la dirección en que avanza la perturbación sino queúnicamente se mueve en sentido vertical al paso de la misma.

En base a lo anterior podemos poner en manifiesto que las ondas son una forma de transmitir energía sin necesidad de transportar materia. También se puede exteriorizar que la onda se propagaba a través de un soporte material, que era el agua. Es decir, la onda se propaga a través de un medio. Ahora bien, hay ondas que no precisan de unmedio material para propagarse (la luz, las ondas de radio, etc.), ya que pueden propagarse en el vacio.
Basándonos en el enunciado, las ondas se propagaban horizontalmente en todas las direcciones sobre la superficie del agua, mientras que las partículas del líquido se movían verticalmente. Pues bien, cuando la dirección de la perturbación es perpendicular a la dirección de propagación, diremosque la onda es transversal.
Ahora bien, también hay casos en que la perturbación se produce en la misma dirección de propagación. Un ejemplo que evidencia este tipo de ondas es; si tensamos un resorte colgado verticalmente y lo soltamos, el resorte se comprime en la misma dirección. Aquí hablamos de una onda longitudinal, las cuales están formadas por condensaciones y dilataciones del medioelástico en el que se propagan. Por tanto, la densidad del medio varía de unos puntos a otros, es mayor en las compresiones que en las dilataciones. Los sólidos pueden transmitir ondas transversales y longitudinales mientras que en el interior de los fluidos tan solo se propagan ondas longitudinales.
Elementos de las ondas
Todas las ondas presentan algunas características comunes como las que seobservan a continuación.

Cresta: La cresta es el punto más alto de dicha amplitud o punto máximo de saturación de la onda.
Período (desplazamiento horizontal) (T): El periodo consiste en el tiempo de duración o intervalo de tiempo que este presenta entre dos crestas.
 Amplitud(A): La amplitud es la distancia vertical entre una cresta y el punto medio de la onda. Nótese que pueden existir ondascuya amplitud sea variable, es decir, crezca o decrezca con el paso del tiempo.
Frecuencia (f): Se entiende por frecuencia al número de veces que es repetida dicha vibración en otras palabras es una simple repetición de valores por un periodo de tiempo determinado.
Valle: Es el punto más bajo de una onda.
Longitud de Onda (λ): Distancia que hay entre dos crestas consecutivas.

Tipos de ondasy ecuación del movimiento ondulatorio
En base a lo expuesto en la introducción tenemos 2 tipos de ondas como se muestra en la siguiente figura.

Consideremos que la onda transversal representa una cuerda oscilando obteniéndose la ecuación representativa de su movimiento.
Y=A sinωt=A sin2πtT
Ahora representaremos la ecuación en base al desplazamiento de la magnitud de tiempo (t) de un puntoque dista (x) centímetros del punto de referencia. Y describe el movimiento que realiza cada partícula implicada en la propagación de la onda a través de un medio.
Y=Asin2πTt-xv=Asin2πtT-xT
Y como λ = v*T, podemos escribir como valor de la elongación para un punto cualquiera en el instante (t).
Y=Asin2πtT-xλ
De la ecuación anterior se deduce que la propagación de una vibración en la...