Las Ondas
En física, una onda es una propagación de una perturbación de alguna propiedad de un medio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, que se propaga a través del espacio transportando energía. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal o el vacío.
La propiedad del medio en la que se observa laparticularidad se expresa como una función tanto de la posición como del tiempo. Matemáticamente se dice que dicha función es una onda si verifica la ecuación de ondas:
Donde v es la velocidad de propagación de la onda. Por ejemplo, ciertas perturbaciones de la presión de un medio, llamadas sonido, verifican la ecuación anterior, aunque algunas ecuaciones no lineales también tienen solucionesondulatorias, por ejemplo, un solitón.
2) Elementos de la onda:
Cresta: es la parte más elevado de una onda.
Valle: es la parte más baja de una onda.
Elongación: es el desplazamiento entre la posición de equilibrio y la posición en un instante determinado.
Amplitud: es la máxima elongación, es decir, el desplazamiento desde el punto de equilibrio hasta la cresta o el valle.
Longitud de onda(l): es la distancia comprendida entre dos crestas o dos valles.
Onda completa: cuando ha pasado por todas las elongaciones positivas y negativas.
Período (T): el tiempo transcurrido para que se realice una onda completa.
Frecuencia (f): Es el número de ondas que se suceden en la unidad de tiempo.
3) Clasificación de las ondas:
Las ondas se pueden clasificar por su naturaleza ypor la forma de propagarse. Por su naturaleza:
| Mecánicas |
| Electromagnéticas |
Ondas mecánicas: Son aquellas que para propagarse necesitan de un medio físico (sólido, líquido o gas). Se basan en la elasticidad de la materia.
Ondas electromagnéticas: Son aquellas que para poder propagarse no necesitan un medio físico. Estas ondas son creadas por campos eléctricos y magnéticos variablesSegún su forma de propagarse
| Transversales |
| Longitudinales |
Ondas transversales: Son aquellas en las cuales la dirección de propagación es perpendicular a la dirección de vibración.
Ondas longitudinales: Son aquellas en la cuales las partículas vibran en la misma
4) Propiedades de las ondas:
* Reflexión de ondas: Las ondas en la superficie del agua se mueven en dosdimensiones, mientras que las ondas de sonido y las electromagnéticas se mueven en tres dimensiones. La ley de la reflexión se enuncia afirmando que, cuando un rayo de luz, o bien la dirección de propagación de un frente de ondas, se encuentra con una superficie, la onda reflejada lo hará con un ángulo igual que el de la onda incidente, medido desde la perpendicular a la superficie donde se refleja laonda:
* Refracción: La ley de refracción nos ofrece el ángulo que adopta la propagación de la onda en el segundo medio, medido también respecto a la vertical a la superficie, como se indica en la figura 15.7. Además los rayos de incidencia, reflexión y refracción se encuentran siempre en el mismo plano. La ley que relaciona el ángulo de incidencia con el de refracción se conoce como ley de Snell,que es:
Donde y son dos constantes relacionadas con las características de cada medio y que se denominan índice de refracción. Este índice de refracción de un medio resulta ser:
En donde se la velocidad de la luz en dicho medio. Se deduce por tanto que para luz en el vacío cuya velocidad es se tendrá que.
* Difracción: La difracción es un fenómeno característico de las magnitudesondulatorias, caracterizado por la propagación ``anómala'' de dicha magnitud en las cercanías de un obstáculo o una abertura comparable, en tamaño, a su longitud de onda.
En un lenguaje más intuitivo: la difracción supone una contradicción a nuestra idea preconcebida de que la luz se propaga en línea recta, observándose en las cercanías de esquinas de obstáculos, o en los bordes de la sombra de la...
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