Movimiento Ondulatorio

Definición:
El movimiento ondulatorio es la propagación de una onda por un medio.
Una onda es una perturbación de alguna propiedad de un medio (densidad, presión, campo eléctrico, campo magnético,...).
La onda transporta energía.
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 latrayectoria de propagación 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 intensidad de camposmagnéticos y eléctricos.
Introducción
Todos tenemos una noción intuitiva sobre los movimientos ondulatorios. Estas palabras traen a nuestra mente la imagen de las vibraciones que se transmiten por la cuerda de una guitarra o las olas marinas que van a morir a la playa.
Hoy en día sabemos que fenómenos tan esenciales para nosotros como la luz y el sonido poseen una clara naturaleza ondulatoria..
Losfenómenos ondulatorios son un medio de transporte de energía ampliamente usado por la Naturaleza, de forma que su estudio ocupa necesariamente un lugar importante en la Física.
Objetivos
* Comprender la noción general de onda como transmisora de la energía asociada a una vibración y algunas magnitudes comunes a todas las ondas como longitud de onda, amplitud, frecuencia, periodo y velocidad depropagación.
* Clasificar las ondas adecuadamente por la relación entre la dirección de la vibración y la de propagación, así como por su propagación en una o más dimensiones.
* Poder utilizar la ecuación de ondas para predecir el estado de vibración de un punto alcanzado por las ondas.
* Entender las leyes que gobiernan algunas propiedades de las ondas como reflexión, refracción, difracción,interferencia y polarización.
* Entender la noción de intensidad y poderla aplicar al cálculo de intensidades a diversas distancias del foco y con diferentes grados de absorción por el medio.
* Entender el efecto que produce el movimiento relativo de foco y observador sobre las ondas observadas.

Ecuación de onda
* Artículo principal: Ecuación de onda.
* La ecuación de onda es untipo de ecuación diferencial que describe la evolución de una onda armónica simple a lo largo del tiempo. Esta ecuación presenta ligeras variantes dependiendo de como se transmite la onda, y del medio a través del cual se propaga. Si consideramos una onda unidimensional que se transmite a lo largo de una cuerda en el eje x, a una velocidad y con una amplitud (que generalmente depende tanto de x y det), la ecuación de onda es:
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* Trasladado a tres dimensiones, sería
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* donde es el operador laplaciano.
* La velocidad v depende del tipo de onda y del medio a través del cual viaja.
* Jean Le Rond d'Alembert obtuvo una solución general para la ecuación de onda en una dimensión:
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* Esta solución puede interpretarse como dos impulsos viajando a lo largo del eje x endirecciones opuestas: F en el sentido +x y G en el -x. Si generalizamos la variable x, reemplazándola por tres variables x, y, z, entonces podemos describir la propagación de una onda en tres dimensiones.
* La ecuación de Schrödinger describe el comportamiento ondulatorio de las partículas elementales. Las soluciones de esta ecuación son funciones de ondas que pueden emplearse para hallar la...