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FENÓMENOS ONDULATORIOS (CUBAS DE ONDAS)

El movimiento ondulatorio es la propagación de una onda por un medio material o en el vacío. Sin que exista la transferencia de materia, ya sea por ondas mecanicas o electromagnéticas. Una onda es una perturbación de alguna propiedad de un medio (densidad, presión, campo electromagnetico, etc.). La onda transporta energía.

Tipos de Ondas

Las ondas armónicas son ondas cuya forma puede describirse mediante funciones seno o coseno.

Elementos

Amplitud

El máximo valor de energía que pueden tomar.

Frecuencia

La cantidad de veces por segundo en que la onda alcanza un valor dado de energía

Fase

Determina el valor de energía en un instante inicial; este parámetro es de interés según la aplicación.

Velocidad de propagación de una onda en dos dimensiones

La velocidad de una onda dependerá de las características del medio en que se propaga.

Fenómenos Ondulatorios

Reflexión

Es un fenómeno que se produce cuando una onda sea plana o circular colisiona con una barrera cambiando su dirección de propagación. También en este fenómeno se cumple la primera ley de la reflexión de la luz:

Refracción

En este fenómeno la frecuencia, longitud de onda y velocidad de propagación de la onda incidente y la reflejada son iguales.

La refracción de ondas ocurre pues al cambiar de medio, también varían la dirección al llegar a una interfase, y seguir en el otro medio, pero con distinta velocidad.

Primera: el rayo incidente (aquel que atraviesa de un medio a otro) la normal y el rayo refractado (rayo de luz desviado al ingresar en el nuevo medio), se hallan en el mismo plano.

Leyes de la refracción

Segunda: La razón constante entre el seno del ángulo de incidencia y el de refracción es idéntica a la de las velocidades de propagación de la onda en los dos medios tomados en consideración.

Interferencia

Sucede cuando dos focos generan ondas iguales que se superponen.

La longitud de onda no se ve afectada.

Tipos de interferencia

1) Interferencia constructiva: se produce cuando un punto es alcanzado simultáneamente por dos crestas o dos valles, generando que la amplitud de onda sea mayor que la de la onda original.

2) Interferencia destructiva: se produce cuando un punto es alcanzado por una cresta y un valle simultáneamente, por lo tanto la oscilación es nula, o sea el punto no se mueve. En este caso la amplitud de onda es menor que la de las ondas originales.

Nodos: puntos que no se mueven ya que en todo

Línea nodal: unión de estos puntos.

Antinodo: puntos en los que la amplitud de onda es el doble que la de la onda porque se intersectan dos crestas o dos valles.

Línea antinodal: unión de los antinodos.

Difracción

Se denomina difracción de una onda a la propiedad que tienen las ondas de rodear los obstáculos en determinadas condiciones. Cuando una onda llega a un obstáculo (abertura o punto material) de dimensiones similares a su longitud de onda, ésta se convierte en un nuevo foco emisor de la onda.

Esto quiere decir, que cuando una onda llega a un obstáculo de dimensión similar a la longitud de onda, dicho obstáculo se convierte en un nuevo foco emisor de la onda. Cuanto más parecida es la longitud de onda al obstáculo mayor es el fenómeno de difracción.

Polarización

La polarización electromagnética es una propiedad de las ondas que pueden oscilar con más de una orientación. Esto se refiere normalmente a las llamadas ondas transversales, en particular se suele hablar de las ondas electromagnéticas, aunque también se puede dar en otras ondas longitudinales. Por otra parte, las ondas de sonido en un gas o líquido son ondas exclusivamente longitudinales en la que la oscilación va siempre en la dirección de la onda; por lo que no se habla de polarización en este tipo de ondas.

En una onda electromagnética, tanto el campo eléctrico y el campo magnético son oscilantes, pero en diferentes direcciones; ambas perpendiculares entre si y perpendiculares a la dirección de propagación de la onda; por convención, el plano de polarización de la luz se refiere a la polarización del campo eléctrico.

Giancoli, D.C. (2008). Física para Ciencias e Ingeniería. México: Pearson Edición.

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