Ondas

GUÍA No. 002

FENÓMENOS ONDULATORIOS

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OBJETIVOS

❖ Conocer los diferentes tipos de fenómenos ondulatorios.
❖ Entender y explicar cualitativamente fenómenos característicos de las ondas como la reflexión, refracción, interferencia, polarización y el principio de HUYGENS.

COMPETENCIAS

❖ Comprende los fenómenosondulatorios que se presentan en la naturaleza y con base a los conocimientos explica y resuelve problemas técnicos y cotidianos relacionados con estos fenómenos.

CONTENIDO

I. INTRODUCCIÓN

En la vida cotidiana es fácil observar diversos fenómenos ondulatorios como el caso especial del eco, los eclipses, transmisión de información satelital, la formación del arco iris, lainterferencia y difracción en los discos compactos.

II. FENÓMENOS ONDULATORIOS

A) REFLEXIÓN

Se entiende por reflexión el cambio en la dirección de la propagación que experimenta una onda al encontrarse con un obstáculo adecuado a su naturaleza y tamaño mucho mayor a su longitud de onda.

Cabe resaltar que la reflexión NO es un fenómeno exclusivo de las ondas puesto que las partículas(materia) también lo presentan como es evidente en el juego de billar.

EJEMPLOS

En la naturaleza podemos observar este fenómeno fácilmente.

1. Cuando un rayo de luz incide en un espejo, la luz es reflejada, es decir, existe un cambio de la dirección del rayo de luz.

2. Las ondas producidas en un estanque, las propagaciones llegan al borde del estanque y regresan, es decir, hay uncambio de dirección de la propagación.

3. Los sonidos cuando chocan contra las montañas, edificios, salas y otros obstáculos, cambian su dirección de propagación.

4. En una cuerda se presenta un hecho interesante en la reflexión de las ondas:

a) Si se toma una cuerda, que esta fija en la pared, al sacudirla por el extremo libre, el pulso viaja hasta el extremo fijo y regresahacia la mano. El pulso reflejado se invierte, hecho que se explica por la “Tercera Ley de Newton: Cuando el pulso llega a la pared, la cuerda ejerce una fuerza hacia arriba sobre esta, por lo tanto, la pared ejerce una fuerza de reacción igual y opuesta (hacia abajo) sobre la cuerda”. esta fuerza hace que el pulso se invierta.

b) Si el extremo es libre para moverse el pulso no se invierte.B) REFRACCIÓN

Es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio a otro, es decir, deben de tener índice de refracción diferente (densidades ópticas).

Un caso especial de refracción se produce cuando la luz atraviesa capas de aire con distintas temperaturas (el aire frio y aire caliente tienen índices de refracción diferentes) se comportan como medios de densidadóptica diferente.

Cabe resaltar que en la refracción, cuando la onda pasa de un medio a otro, el único parámetro que permanece constante es la frecuencia, existe una evidente variación en la velocidad de onda y su longitud de onda.

C) DIFRACCIÓN

Fenómeno que consiste en las ondas tratar de bordear un obstáculo o cuando una onda se encuentra con una abertura o rendija dedimensiones comparables a su longitud de onda. En todos los casos, existe un bloqueo del frente de ondas.

EJEMPLOS DE DIFRACCIÓN

1. Bordeando un obstáculo:

El sonido cuando se encuentra con una barrera, en este caso, un muro alto, la onda sonora mediante la difracción bordea y sobrepasa el muro.

2. Difracción por orifico o abertura

Cuando una onda se encuentra en su camino, unarendija al pasar la onda, rodea ambos obstáculos dispersándose visiblemente. La difracción se produce exclusivamente de las ondas

D) POLARIZACIÓN

Fenómeno ondulatorio exclusivo de las ondas transversales, que consiste en reducir todos los planos de vibración de la onda a uno solo.
Además, este fenómeno permite identificar si una onda es transversal o longitudinal, debido a que las ondas...