Principio de Huygens
Frente de onda o superficie de onda: Dado un foco productor de ondas en un medio homogéneo e isótropo, la superficie de onda es la superficie constituida por todos los puntos que en un momento dado vibran en concordancia de fase. Las distintas superficies de onda, alejadas entre sí una distancia igual a la longitud de onda, reúnen todos los puntos del medio que se hallan en el mismo estado de vibración.
Rayos: Son rectas que indican la dirección de propagación del movimiento ondulatorio. Estas rectas son normales a los frentes de onda en cada uno de sus puntos.
Superficie de onda plana: Si consideramos frentes de onda esféricos suficientemente alejados del foco emisor, los rayos serán prácticamente paralelos entre sí y cada superficie de onda puede considerarse plana. Huygens dijo que «todo punto de un frente de onda se convierte en un centro puntual productor de ondas elementales secundarias de igual velocidad y frecuencia que la onda inicial cuya superficie envolvente constituye un nuevo frente de ondas. En el caso de las ondas armónicas, propagándose en un medio material homogéneo, si un punto es alcanzado por la vibración, propagará esta vibración a los puntos de su entorno.
Estudios de Algunas Propiedades de las Ondas
Reflexión
Es el fenómeno que tiene lugar cuando las ondas que avanzan por un medio homogéneo chocan contra un obstáculo que las hace retroceder y cambiar de sentido de propagación. Se percibe como un rebote.
Leyes de la Reflexión:
- Los rayos incidentes y reflejados y la normal a la superficie de separación en el punto de incidencia están contenidos en un mismo plano.
- El ángulo de incidencia (i) es igual al ángulo de reflexión.
Refracción
Es el cambio de dirección que experimentan las ondas al pasar oblicuamente de un medio a otro, en los que se propagan con diferente velocidad. El rayo incidente es la dirección en que se propaga la onda en el primer medio y el rayo refractado es la nueva dirección que adquiere al penetrar en el otro medio. El ángulo de incidencia es el ángulo que forma el rayo incidente con la normal a la superficie de separación de ambos medios y el ángulo de refracción, el ángulo que forma el rayo refractado con la normal a la superficie de separación de los medios.
Leyes de la Refracción para Ondas Planas:
- El rayo refractado, la normal y el rayo incidente están en el mismo plano.
- La razón entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es, para los dos medios dados, constante e igual a la razón entre las velocidades v1 y v2 con que se propaga la onda en ambos medios.
Difracción
Es el fenómeno en virtud del cual un sistema de ondas que atraviesa un obstáculo por un orificio pequeño, se propaga en todas las direcciones detrás de dicho orificio. Para que se produzca es necesario que el diámetro de tal orificio sea aproximadamente igual a la longitud de onda de las ondas que se propagan.
- Si la abertura es de tamaño comparable a la longitud de onda, los rayos cambian su dirección al llegar a ella. Este fenómeno recibe el nombre de difracción.
- Si la abertura es de tamaño superior a la longitud de onda, las ondas se propagan siguiendo la dirección rectilínea de los rayos que parten de la fuente. Las llamadas redes de difracción están constituidas por un gran número de rendijas paralelas.
Principio de Superposición
La superposición de dos o más movimientos ondulatorios en un punto del medio de propagación se denomina interferencia. «El movimiento resultante en un punto y en un instante dado producido por dos ondas viajeras que se desplazan por el mismo medio, es un vector suma de los desplazamientos que hubiera tenido cada onda hasta haberse propagado aisladamente».
Interferencias (Constructiva y Destructiva)
Dos ondas que tienen la misma frecuencia (f), mismo periodo (T), misma frecuencia angular (w) y misma longitud de onda (λ).
a) Interferencia Constructiva:
La amplitud será máxima cuando el valor del coseno sea = 1, el ángulo debe valer 0º, 360º o múltiplos de ellos.
b) Interferencia Destructiva:
La amplitud será mínima cuando el valor del coseno sea = -1, es decir, el ángulo debe valer 180º.
Ondas Estacionarias Unidimensionales
: llamamos ondas estacionarias a la onda producida por la interferencia de dos ondas de igual A y f que se propagan con la misma v en una misma direccion y en sentido contrario. es un caso particular de interferencias y se forman pejem en el piano. caracte principakes:1-la fcuencia angular de las ondas estacionarias es la misma que la de las ondas componentes.2- la amplitud resultante es independiente dl tiempo pero varia con la posicion. vientres y nodos (formulas).*onda estacionaria en una cuerda fija (formula)
RESONANCIA: si la frecuencia con la que actua una fuerza externa coincide con la frecuencia natural del oscilador, la energia absorbida por este es maxima. entonces decimos que este es una frecuencia resonante y que el oscilador «entre en resonancia». POLARIZACION: en las ondas transversales existen multitud de planos posibles de vibracion. se mediante algun mecanismo abligamos q la onda vibre en un solo plano, tenemos un onda polarizada. la polarizacion por absorcion consiste en que ciertas sustancias absorben luz en cualquier plano posible de vibracion menos en uno. la polarizacion por reflexion se produce cuando la luz pasa de un medio a otro, con angulo de 90º