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¿Cuáles son las características de una onda?
¿Cuáles son los tipos de ondas que existen?
¿Cuáles son las diferencias más importantes entre
las ondas mecánicas y las electromagnéticas?
¿En qué consisten los fenómenos ondulatorios de :ReflexiónRefracciónDispersiónPolarizaciónInterferenciaDifracción?
Una onda es la propagación de unaperturbación en el espacio/tiempo.Sus características principales son:
Requiere de una fuente degeneración de la perturbación(continua o instantánea).Transporta energía y momento engrandes distancias, NO materia.Las partículas del medio (si es quelas hay), se mueven distanciaspequeñas (vibración).Se puede transmitir informaciónsobre el origen de la perturbación.
Dependiendo de su origen físico, lasondas se pueden clasificar en dostipos: ondas mecánicas y ondaselectromagnéticas
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/43/2006-01-14_Surface_waves.jpg
http://www.youtube.com/watch?v=aKGgsLHN1dc&feature=related
Requieren un medio materialpara propagarse.Pueden ser longitudinales ytransversales.Su velocidad depende de laconexión física por medio dela cual las partes adyacentesse afectan entre sí
Elasticidad, temperatura …
Pueden propagarse en unmedio y en el vacío.Siempre son transversales.
En el vacío todas tienen lamisma velocidad (c) y éstacambia cuando se propaganen un medio dependiendo desus propiedades.
http://www.astronomynotes.com/light/s3.htmhttp://www.youtube.com/watch?v=aKGgsLHN1dc&feature=related
La dirección de propagaciónde la onda es paralela a ladirección de vibración de laspartículas del medio.
La dirección de propagaciónde la onda es perpendicular ala dirección de vibración delas partículas del medio o delcampo.
La mayoría de las ondas se pueden descomponer encomponentes longitudinales y/o transversales.
http://physics-animations.com/Physics/English/waves.htm http://physics-animations.com/Physics/English/waves.htm
La onda reflejada cambia de direccióny de fase (ϕ = π) cuando se refleja enuna superficie DURA (uno de losextremos está fijo)La onda reflejada cambia de direcciónpero NO de fase (ϕ = 0) cuando serefleja en una superficie BLANDA(uno de los extremos está libre)
ρA < ρB
ρA > ρB
La onda reflejada cambia de fase cuandose refleja en un medio más denso que elincidente.El ángulo de incidencia es igual al ángulode reflexión.
http://paws.kettering.edu/~drussell/Demos/ reflect/reflect.html
http://light.physics.auth.gr/images/enc/reflection.jpg
http://faraday.physics.utoronto.ca/PVB/Harrison/Flash/Waves/Refraction/Refraction.html
http://physics.ucsd.edu/students/courses/fall2002/physics2cl/Manual/2CLmanual_revised-2_files/image544.jpg
La refracción es el cambio dedirección de una onda provocadopor un cambio en su velocidad alpropagarse dentro de un medio.
En el caso de ondaselectromagnéticas, se siguela ley de Snell:
2211 sinsin nn
v
cn
El índice de refracciónabsoluto (sin absorción)se define como:
http://physics-animations.com/Physics/English/optics.htm
La dispersión es el cambio dedirección de una onda enfunción de su longitud deonda.El índice de refraccióndepende de λ La velocidades una función de λ.
La expresión matemática quedescribe la relación entre lavelocidad y la longitud deonda (o frecuencia) se llamarelación de dispersión.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/63/Dispersion_prism.jpg
n
cvn
http://physics-animations.com/Physics/English/optics.htm
http://light.physics.auth.gr/images/enc/pol.gif
La polarización se refiere a laorientación de las oscilacionesen el plano perpendicular a ladirección de propagación dela onda.
Las ondas longitudinales NOexhiben polarización porquelas oscilaciones son paralelasa la dirección de propagación.
Los filtros polarizadores sirvenpara elegir o causar unacierta polarización de la ondaincidente.
http://www.explainthatstuff.com/waveinterference.gif
http://paws.kettering.edu/~drussell/Demos/superposition/superposition.html#standing
La interferencia se produce debido ala superposición de dos o más ondas.Dependiendo de la diferencia de fase(ϕ) entre las ondas se puedenproducir condiciones de:Interferencia constructiva (ϕ = 0) :La amplitud de la onda resultante esmayor a la de las ondas originales.Interferencia destructiva (ϕ = π) : Laamplitud de la onda resultante esmenor a la de las ondas originales.Las condiciones de interferenciatambién se producen debido a ladiferencia de trayectorias entre dos omás ondas.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e8/Diffraction_through_Pinhole.svg/500px-Diffraction_through_Pinhole.svg.png
http://www.smeter.net/propagation/diffrac1.php
La difracción ocurre cuando unaonda se “dobla” para atravesar unobstáculo o se esparce después deatravesar un orificio pequeño (delorden de la longitud de onda).
Un frente de ondas plano presentaun patrón de difracción producidopor la interferencia de las ondasdifractadas que proporcionainformación sobre las dimensionesdel orificio u objeto difractante.
8. Una serie de pulsos de 15 cm de amplitud,
son enviados por una cuerda que está fija a
un poste por un extremo. Los pulsos se
reflejan en el poste sin perder amplitud.
Cuando un pulso incidente se cruza
completamente con uno reflejado, ¿cuál es
la amplitud resultante si
a) la cuerda está unida rígidamente al
poste?
b) el extremo puede deslizarse libremente
hacia arriba o hacia abajo del poste?
http://paws.kettering.edu/~drussell/Demos/reflect/reflect.html
9. Un vidrio tiene una capa de hielo en la superficie. Calcule el
ángulo de transmisión de un haz de luz que incide a 30° si
los índices de refracción del hielo y el vidrio son 1.31 y 1.52,
respectivamente.
10. Luz de longitud de onda de 600 nm en el vacío entra a un
bloque de vidrio donde n=1.5. Calcule su longitud de onda en
el vidrio.
11. Calcule el índice de refracción de un medio si quisiéramos
reducir la velocidad de la luz en un 10% comparada con su
velocidad en el vacío.
