ondas

CONCEPTO DE ONDA
1.- Introducción
Todos estamos familiarizados de modo intuitivo con la idea de onda; así, cuando
se deja caer una piedra en un estanque, las ondas en el agua marchan radialmente en
todas las direcciones; al tocar el piano vibran las cuerdas y las ondas sonoras asociadas
se extienden por el entorno; cuando una estación de radio o de televisión está emitiendo,
las ondaselectromagnéticas se mueven por el aire o a través de un cable. Todos estos
son ejemplos de movimientos ondulatorios y tienen en común dos propiedades:
a) Se propaga energía a puntos distantes a partir de una fuente.
b) La perturbación inicial que da lugar a la onda marcha a través del medio sin
que éste en su totalidad sufra efecto alguno de modo permanente.
¿Cómo sucede todo esto? En el temainicial del curso describíamos el oscilador
básico (sistema con un grado de libertad), que estaba caracterizado por una componente
inercial y una elástica y que presentaba una única frecuencia natural de oscilación ω0 ,
aislado por completo de su entorno; pero si el mismo oscilador puede interactuar con su
entorno entonces si al primero se le saca del equilibrio (ha aparecido sobre él unaperturbación) lo lógico es que éste influya en sus vecinos (interacción) y los pueda sacar
del equilibrio transmitiéndoles parte de su energía; de modo que todos los elementos del
medio estén acoplados entre sí; la cuestión es ¿cómo influye el acoplamiento sobre el
comportamiento de los osciladores individuales? El estudio de todo esto da lugar a una
amplia casuística para diferentes medios ydistintos tipos de perturbaciones que se
puede abordar desde la perspectiva de las ondas.
En la hoja adjunta se muestra una región del espacio muy grande, teóricamente
sin límites, donde se está propagando una perturbación, definida por una magnitudψ,
que se inicio en una zona concreta de dicho medio; en ella se da una visión cualitativa
de muchos aspectos relacionados con las ondas. De dichoesquema podemos extraer una
serie de consideraciones generales como son:
A) Tipología de las ondas
A.1) Dependiendo del carácter de la magnitud física, pueden ser
Ondas escalares: ψ es una magnitud escalar como por ejemplo las ondas sonoras
descritas por la presión acústica p ( r , t )
Ondas vectoriales: ψ es una magnitud vectorial como por ejemplo las O.E.M. descritas
por los camposeléctricos y/o magnéticos E ( r , t ) o B ( r , t ) .
A.2) Dependiendo de la parte de la física a la que pertenezca la magnitud que
describe la onda, pueden ser
Ondas mecánicas (rama mecánica de la física) como las ondas sísmicas.
Ondas electromagnéticas (rama electromagnética de la física) como las microondas.
Ondas de probabilidad (rama de la física cuántica) como las ondas electrónicas.
A.3)Dependiendo de la relación entre la dirección de vibración (DV) y la dirección
de propagación (DP), pueden ser

1

Ondas longitudinales (OL) cuando la dirección de vibración (DV) y la de propagación
(DP) coinciden como en las ondas acústicas en un medio fluido.
Ondas transversales (OT) cuando la dirección de vibración es perpendicular a la
dirección de propagación como por ejemplo la luzen el aire.
Ondas elípticas que es la superposición de OL y OT como en general las olas en los
océanos.

Algunas propiedades generales de las ondas mecánicas son:
Necesitan medios materiales para poder propagarse
Los medios fluidos sólo pueden trasmitir ondas longitudinales
Los medios sólidos pueden trasmitir tanto OL como OT.
Algunas propiedades de las O.E.M. son:
Pueden propagarse enausencia de medio (vacío)
en principio pueden propagarse en cualquier medio aunque depende mucho de la
frecuencia de la onda, por ejemplo la ionosfera terrestre absorbe una parte de la
radiación UV del espectro E.M. y no la puede transmitir.
B) Relación entre la perturbación en origen y en destino f y f ∗
Es este un problema bastante complicado ya que depende en gran medida de la
magnitud...