Perturbación en una propiedad del medio en
la que se propaga energía pero no materia
Tipos de ondas
Según la duración
de la perturbación
Pulso
Perturbación aislada
Tren de ondas
Conjunto de pulsos
Según el medio en
el que se propaga
Ondas mecánicas
Requieren medio de propagación
Ondas electromagnéticas
No requieren medio
de propagación
Según la relación entre la dirección de
vibración y la dirección de propagación
Ondas transversales
Dirección de vibración y
propagación perpendiculares
Ondas longitudinales
Misma dirección de
vibración y propagación
Según la forma en la que
se propagan las ondas
Frente de ondas
Conjunto de puntos que en un mismo instante están
afectados por el mismo estado de perturbación
Medios homogéneos e isótropos
Ondas
Unidimensionales
Frentes de onda
puntuales
Bidimensionales
Frentes de onda circulares
Tridimensionales
Frentes de onda esféricos
Magnitudes de las ondas
Periodo ( T )
Tiempo que tarda en
propagarse la longitud de onda
Frecuencia ( f )
Número de veces que un
punto repite cierto estado de
perturbación por segundo
f = 1/T
ω = 2πf
Longitud de onda ( λ )
Distancia entre 2 puntos
sucesivos que están en el
mismo estado de perturbación
Amplitud ( A )
Máxima elongación con la que
vibran las partículas del medio
Velocidad de propagación ( v )
Desplazamiento de la perturbación
por segundo que depende de las
características del medio
v = λ/T
Número de onda ( k )
Cantidad de ondas
completas contenidas en
una distancia 2π metros
k = 2π/λ = ω/v
Ecuación de una onda armónica
transversal unidimensional
y (x,t) = Asen(ωt +-kx + φ0)
Onda mecánica armónica
Energía ( E )
E = (1/2)kA² = (1/2)mω²A²
Potencia ( P )
Relación entre la energía y el tiempo que
tarda en atravesar una zona esférica
P = dE/dt = 2πpω²A²r²v
Intensidad ( I )
Relación entre la potencia y la
superficie a través de la que se propaga
I = dE/dtSN = P/SN = (1/2)pω²A²v
I1/I2 = A1²/A2²
I = I0e^-βx
Leyes de Snell
Reflexión de una onda en la
superficie de separación de 2 medios
1º. El rayo incidente, la normal y el rayo
reflejado se encuentran en el mismo plano
2º. El ángulo de incidencia y
el de reflexión son iguales
i^ = r^
Refracción de una onda cuando
se transmite a otro medio
1º. El rayo incidente, la normal y el rayo
refractado se encuentran en el mismo plano
2º. La relación entre las velocidades de
propagación en los medios de incidencia
y de refracción viene dada por
(seni^)/(senr´^) = vi/vr´
Índice de refracción
n = v0/vm
2ª ley de refracción
niseni^ = nr´senr´^
Ángulo límite
senL^ = (nr´/ni)sen90º = nr´/ni
Principio de huygens
Todos los puntos de un frente de ondas se comportan
como focos emisores de ondas elementales o
secundarias que se propagan en todas direcciones
En un instante dado, el nuevo frente de ondas
será la envolvente de las ondas secundarias
Difracción
Fenómeno que se produce cuando un frente
de onda llega a un orificio u obstáculo pequeño
El orificio se convierte en un foco emisor de ondas
Ondas estacionarias
Fenómeno que se produce cuando el medio por el que
se propaga la onda está fijo. Al llegar al extremo fijo, la
onda se refleja, generando una onda estacionaria