Ondas y ley de Snell

Objetivos:• Describir los parámetros que gobiernan las

ondas.• Describir los parámetros que gobiernan las leyes

de refracción.• Describir las características de los materiales

bajo estudio en referencia al índice de refracción.

Clases de movimiento ondulatorios:*El movimiento ondulatorio transversal es aquél en el que la dirección de propagación es perpendicular a la dirección de vibración, tal como sucede en una cuerda, o las ondas electromagnéticas.

*En el movimiento ondulatorio longitudinal coinciden la dirección de vibración y de propagación, un ejemplo es el del sonido.

Conceptos a definir:Amplitud = es la máxima magnitud de desplazamiento (A) desde la posición de equilibrio.

Periodo = Tiempo que le toma a la onda el completar un ciclo completo de oscilación.

Frecuencia = es el nuecero de ciclos por unidad de tiempo, es cuan repetitivo o cantidad de repeticiones ocurren por unidad de tiempo. Unidades Hertz.

Longitud de onda = Es la distancia entre dos puntos en los que ocurre un ciclo o una sola repetición. 

Diferentes relaciones matemáticas pueden ser establecidas en base a los términos antes definidos por ejemplo:La frecuencia esta directamente ligada al periodo por la ecuación:

F = 1/T

Y por definición:

F = V/ λ

donde: V es la velocidad de la onda en ese medio y λ la longitud de onda.

Dicha ecuación puede redefinirse para el vacío utilizando C como la velocidad de la luz para obtener:

F = C/ λ donde C = 3.0 X 108 m/s

EJERCICIOS APLICABLES:

Ejemplo #1:La velocidad del sonido en el aire es de 344 m/s.

a. ¿Cual es la longitud de onda de esta onda si la frecuencia es de 32 Hz

b. ¿Cual es la frecuencia de una onda cuya longitud de onda es 1.22 m?

Ejemplo #2

El oído humano puede responder a sonidos cuya frecuencia este en el rango de entre 20 Hz hasta 20,000 Hz. Tomando en cuenta esas dos frecuencias calcule para cada una de ellas:

Las longitudes de onda correspondiente de cada una si la velocidad del sonido en el aire es 344 m/s.

Obtenga lo mismo para un buzo si la velocidad del sonido en el agua es de 1480 m/s.

Óptica• Es la parte de la física que establece

los fenómenos que gobiernan las ondas de luz, su comportamiento y leyes que la rigen.

• Establece el preámbulo para la teoría de la relatividad.

Tipos de materiales:

• Transparente: permite el paso libre de la luz

– Ej. Vidrio

• Transluciente: solo permite el paso selectivo de la luz a través del mismo.

– Ej. Gafas polarizadas

• Opaco: no permite el paso libre de la luz

– Ej. metales

Leyes de Reflexión

• La normal, el rayo incidente, el rayo reflejado al igual que el rayo refractado se encuentran en el mismo plano.

• El ángulo incidente siempre es igual al ángulo reflejado.

Ley de Refracción (Snell)

Nmedio 1 Sinөincidente = N medio 2 Sinөrefractado