Reflexi N Y Refracci N De Las Ondas

Reflexión y Refracción de las ondas

Reflexión de las ondas
Se denomina reflexión de una onda al cambio de dirección que experimenta ésta cuando choca contra una superficie lisa y pulimentada sin cambiar de medio de propagación. Si la reflexión se produce sobre una superficie rugosa, la onda se refleja en todas direcciones y se llama difusión.
En la reflexión hay tres elementos: rayo incidente,línea normal o perpendicular a la superficie y rayo reflejado. Se llama ángulo de incidencia al que forma la normal con el rayo incidente y ángulo de reflexión al formado por la normal y el rayo reflejado.
Las leyes de la reflexión dicen que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión y que el rayo incidente, reflejado y la normal están en el mismo plano.
Reflexión
Los fenómenos cuyoestudio vamos a abordar en este apartado pueden explicarse con toda facilidad basándonos en el Principio de Huygens.
Fenómenos de reflexión son los que se producen en los espejos, en la superficie de un río o de un lago de aguas tranquilas que nos permiten ver el paisaje reflejado en las aguas. Pero no sólo la luz se refleja, el eco que se produce cuando emitimos un sonido en un valle es unfenómeno debido a la reflexión de las ondas sonoras en la montaña que nos devuelve el sonido emitido, pero también si lanzamos una piedra en la superficie del agua de un estanque, la onda que se forma, al llegar a la orilla, se refleja.
Pero abordemos primero el estudio de fenómenos de reflexión en ondas unidimensionales que podremos visualizar.
 Reflexión en un extremo de un medio unidimensional
1.Veamos en primer lugar la reflexión de una onda transversal. Tal es el caso que se produce en el extremos de una onda que se propaga en una cuerda cuyo extremo se encuentra atado a un muro y, por lo tanto, no puede sufrir deformación alguna. Decimos que entonces se ha producido una reflexión dura. Al volver, la onda se propaga a la misma velocidad pero con sentido inverso. La elongación cambia designo. Encontraríamos la imagen especular de la onda si hubiera podido continuar su propagación más allá del muro.


Sin embargo, si la cuerda encuentra un medio bastante menos rígido que ella misma, la reflexión se produce sin cambio de signo de la elongación y conservando el módulo de la velocidad. Decimos que se trata de una reflexión blanda.
2. Pero también pueden sufrir reflexión las ondaslongitudinales.
La experiencia puede realizarse en un laboratorio formando un pequeño convoy de carritos, cargados con pesas, sujetos unos a otros con resortes cortos. En el caso de que el último carrito se encuentre sujeto, una comprensión se refleja formando otra compresión y una dilatación formando otra dilatación.

Sin embargo, si el último carrito se encuentra libre, como no tiene otro detrás paracomprimir, va a continuar su movimiento tirando del penúltimo, y éste del anterior, de modo que la compresión incidente se transformará siempre en una dilatación en el curso de la reflexión.

Onda bidimensional
En este caso, intervienen tanto la forma de la onda como la del obstáculo. Son ondas que se propagan en dos direcciones. Pueden propagarse en cualquiera de las direcciones de una superficie,por ello, se denominan también ondas superficiales.

Onda plana
Veamos primero el caso de una onda plana como las que podemos formar en una cubeta de ondas.
La onda plana se propaga por la superficie del agua de la cubeta hasta que interponemos un obstáculo, al igual que el que encuentran las ondas sobre el agua de una piscina al alcanzar los muros. Pero pueden suceder dos casos:
1. La ondaincide paralelamente al obstáculo
Teniendo en cuenta la Teoría de Huygens, la dirección de propagación de las ondas es perpendicular al frente. Si éste es paralelo al plano obstáculo, la dirección será paralela ala normal a la superficie. Las ondas se reflejan con la misma dirección y velocidad pero en sentido contrario. Donde hay un valle se refleja como una cresta, como si la onda se prolongase a...