FENÓMENOS ONDULATORIOS

Fenómenos

ondulatorios

Reflexión

Refracción

Difracción

Interferencia

Reflexión de las ondas

Es el fenómeno que ocurre, cuando una onda que se está propagando choca contra un obstáculo y experimenta un cambio en su dirección de propagación

Reflexión de Ondas Transversales sobre cuerdas Siempre que una onda

viajera o pulso, alcanza una frontera, parte o toda la onda se reflejará. Si el extremo está fijo, el pulso reflejado es inverso al pulso incidente, es decir cambia su forma en 180 ° pero mantiene la misma amplitud (suponiendo que la energía no se disipe por rozamiento)

Lo que ocurre es que la cuerda transmite un impulso hacia arriba al soporte, esta fuerza es respondida por una reacción de igual magnitud pero de dirección opuesta, por eso la onda se invierte en la reflexión.

Si el extremo esta libre, puede oscilar con el impulso y por eso la onda no se invierte y conserva su forma original

Reflexión de la luz

Un frente de ondas y un rayo de luz tienen un comportamiento similar

La dirección de avance de la onda incidente, la onda reflejada y la recta normal se encuentran en el mismo plano

El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión ɵi = ɵr

Al sonido reflejado se le denomina eco, y la reflexión es la razón por la que alfombran las paredes de una cabina de grabación

Los aviones stealth están diseñados para que la onda de radar que se refleje en ellos no regresen al punto de origen

Refracción de las Ondas

Cuando un pulso que se propaga por un medio se transmite a otro medio experimenta un cambio en su velocidad de propagación y también en su dirección de propagación

Refracción sobre cuerdas

Cuando un pulso viaja transversalmente sobre una cuerda y pasa a otra con diferente densidad lineal, parte de la onda se refleja pero la mayor parte se transmite a la otra cuerda, se refracta.

Si la onda viaja de la cuerda delgada a la gruesa la onda reflejada se invierte, si viene viajando desde la cuerda gruesa la onda reflejada no invierte su forma.

En la grafica se evidencia el cambio de velocidad de la onda al mirar la disminución en la longitud de onda.

Así que como en el segundo medio λ1>λ2 también V1>V2

Recuerda que la frecuencia, no cambia, pues no depende del medio sino de la fuente que produce la perturbaciónLa velocidad es constante durante todo su recorrido por la cuerda gruesa pero cambia al pasar a la delgada y por la delgada la onda sigue propagándose con velocidad constante.

Refracción sobre el plano

Un frente de ondas también se refracta como un haz de luz, y entre mas separadas estén las crestas, mayor es la λ y mayor la velocidad en ese medio.

Snell encontró una forma de conocer la velocidad en el medio 2 si conoce los ángulos de incidencia y refracción.

Así que la velocidad de propagación de la onda en cualquiera de los dos medios puede hallarse si se conocen los ángulos de incidencia y refracción y al menos una de las dos velocidades, sea la del medio 1 o la del medio 2

Interferencia de ondas

Dos partículas no pueden ocupar el mismo lugar al mismo tiempo, se chocarían, pero las ondas trasladan energía, no masa por lo que ellas si pueden cruzarse en el espacio, dos ondas viajeras se pueden encontrar y pasar una a través de la otra sin ser destruidas ni alteradas.

La onda resultante de una interferencia es igual a la suma de cada onda inicial que la causó. Si poseen en mismo sentido, las ondas se refuerzan entre sí formando una interferencia constructiva, por ejemplo, si tienen exactamente la misma forma la onda que se forma tiene el doble de la amplitud de las iniciales.

La interferencia es destructiva:Si las ondas que se interfieren poseen sentidos contrarios la onda que se forma es el resultado de la resta de sus amplitudes, por ejemplo si las dos ondas tiene exactamente la misma forma pero una es inversa a la otra, se anulan entre sí , llegando en un instante a quedar la cuerda totalmente quieta.

Difracción de las Ondas

Es la flexión o cambio en la curvatura de una onda que se da, cuando la onda pasa por un orificio o bordea un obstáculo, el efecto depende principalmente de la longitud de onda y del diámetro del orificio por donde pasará la onda

Como la λ de la luz es muy pequeña, casi no se difracta y la onda continúa en línea recta como un haz

Pero cuando la longitud de onda del pulso que viaja es cercana o superior al diámetro del orificio, o del obstáculo , la onda se difracta, en otras palabras atraviesa completamente el orificio y este se convierte en una fuente de ondas, es el caso del sonido cuya λ es de varios metros y por eso es mas fácil esconderse de la luz que esconderse del sonido