DEFINICIONDEFINICION

Una Una ondaonda es una perturbación de alguna es una perturbación de alguna propiedad de un medio, que se propaga a propiedad de un medio, que se propaga a través del espacio transportando energía. El través del espacio transportando energía. El medio perturbado puede ser de naturaleza medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal o el diversa como aire, agua, un trozo de metal o el vacío, y las propiedades que sufren la vacío, y las propiedades que sufren la perturbación pueden ser también variadas, por perturbación pueden ser también variadas, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético.campo magnético.

CLASIFICACION DE ONDASCLASIFICACION DE ONDAS Las ondas se clasifican atendiendo a diferentes aspectos:Las ondas se clasifican atendiendo a diferentes aspectos:

En función del medio en el que se propagan :En función del medio en el que se propagan :

Ondas mecánicasOndas mecánicas: las ondas mecánicas necesitan un medio elástico : las ondas mecánicas necesitan un medio elástico ((sólidosólido, , líquidolíquido o o gaseosogaseoso) para propagarse. Las ) para propagarse. Las partículaspartículas del medio del medio

oscilan alrededor de un punto fijo, por lo que no existe transporte neto de oscilan alrededor de un punto fijo, por lo que no existe transporte neto de materia a través del medio. Como en el caso de una alfombra o un látigo materia a través del medio. Como en el caso de una alfombra o un látigo cuyo extremo se sacude, la alfombra no se desplaza, sin embargo una onda cuyo extremo se sacude, la alfombra no se desplaza, sin embargo una onda se propaga a través de ella. Dentro de las ondas mecánicas tenemos las se propaga a través de ella. Dentro de las ondas mecánicas tenemos las ondas elásticasondas elásticas, las , las ondas sonorasondas sonoras y las y las ondas de gravedadondas de gravedad. .

. .

Ondas electromagnéticasOndas electromagnéticas: las ondas : las ondas electromagnéticas se propagan por el electromagnéticas se propagan por el espacioespacio sin sin necesidad de un medio pudiendo, por tanto, necesidad de un medio pudiendo, por tanto, propagarse en el propagarse en el vacíovacío. Esto es debido a que las . Esto es debido a que las ondas electromagnéticas son producidas por las ondas electromagnéticas son producidas por las oscilaciones de un campo eléctrico en relación con oscilaciones de un campo eléctrico en relación con un campo magnético asociado. un campo magnético asociado.

Ondas gravitacionalesOndas gravitacionales: las ondas gravitacionales : las ondas gravitacionales son perturbaciones que alteran la geometría misma son perturbaciones que alteran la geometría misma del del espacio-tiempoespacio-tiempo y aunque es común y aunque es común representarlas viajando en el vacío, técnicamente representarlas viajando en el vacío, técnicamente no podemos afirmar que se desplacen por ningún no podemos afirmar que se desplacen por ningún espacio sino que en sí mismas son alteraciones del espacio sino que en sí mismas son alteraciones del espacio-tiempoespacio-tiempo

EJEMPLOS DE ONDASEJEMPLOS DE ONDAS ONDA MECANICA ONDA ELECTROMAGNETICAONDA MECANICA ONDA ELECTROMAGNETICA

ONDA GRAVITACIONALONDA GRAVITACIONAL

Objetos emisores de ondas Objetos emisores de ondas gravitacionales gravitacionales

La amplitud predicha para estas ondas y los efectos observables que podrían La amplitud predicha para estas ondas y los efectos observables que podrían producir es muy débil de modo que su detección directa es extremadamente difícil. producir es muy débil de modo que su detección directa es extremadamente difícil. Si existen las ondas gravitacionales su amplitud sería muy inferior al ruido Si existen las ondas gravitacionales su amplitud sería muy inferior al ruido vibracional procedente de otras fuentes. Tan sólo los fenómenos más violentos del vibracional procedente de otras fuentes. Tan sólo los fenómenos más violentos del Universo podrían producir ondas gravitacionales susceptibles de ser detectadas.Universo podrían producir ondas gravitacionales susceptibles de ser detectadas.

Los objetos que deberían emitir ondas de gravedad detectables de manera directa Los objetos que deberían emitir ondas de gravedad detectables de manera directa son objetos muy masivos sometidos a fuertes aceleraciones o cuerpos masivos no son objetos muy masivos sometidos a fuertes aceleraciones o cuerpos masivos no homogéneos rotando a gran velocidad. Se espera poder encontrar ondas homogéneos rotando a gran velocidad. Se espera poder encontrar ondas gravitacionales producidas en fenómenos cataclísmicos como:gravitacionales producidas en fenómenos cataclísmicos como:

La explosión de una La explosión de una supernovasupernova. . La formación de un La formación de un agujero negroagujero negro. . El choque de cuerpos masivos como estrellas de neutrones o la coalescencia de El choque de cuerpos masivos como estrellas de neutrones o la coalescencia de

agujeros negros. agujeros negros. La rotación de una estrella de neutrones inhomogénea. La rotación de una estrella de neutrones inhomogénea. Radiación gravitacional remanente del Radiación gravitacional remanente del BigBig BangBang. Este último caso ofrecería datos . Este último caso ofrecería datos

únicos sobre la formación del Universo en el periodo anterior a la edad oscura del únicos sobre la formación del Universo en el periodo anterior a la edad oscura del Universo en la que el Universo era opaco a la Universo en la que el Universo era opaco a la radiación electromagnéticaradiación electromagnética

PROPAGACION DE UNA ONDAPROPAGACION DE UNA ONDA

Ondas unidimensionalesOndas unidimensionales: las ondas : las ondas unidimensionales son aquellas que se unidimensionales son aquellas que se propagan a lo largo de una sola dirección del propagan a lo largo de una sola dirección del espacio, como las ondas en los muelles o en espacio, como las ondas en los muelles o en las cuerdas. Si la onda se propaga en una las cuerdas. Si la onda se propaga en una dirección única, sus frentes de onda son planos dirección única, sus frentes de onda son planos y paralelos y paralelos

Ondas bidimensionales o Ondas bidimensionales o superficialessuperficiales: son ondas que se : son ondas que se propagan en dos direcciones. Pueden propagarse, en propagan en dos direcciones. Pueden propagarse, en cualquiera de las direcciones de una superficie, por ello, se cualquiera de las direcciones de una superficie, por ello, se denominan también ondas superficiales. Un ejemplo son denominan también ondas superficiales. Un ejemplo son las ondas que se producen en la superficie de un lago las ondas que se producen en la superficie de un lago cuando se deja caer una piedra sobre él. cuando se deja caer una piedra sobre él.

Ondas tridimensionales o Ondas tridimensionales o esféricasesféricas: son ondas que se : son ondas que se propagan en tres direcciones. Las ondas tridimensionales se propagan en tres direcciones. Las ondas tridimensionales se conocen también como ondas esféricas, porque sus frentes conocen también como ondas esféricas, porque sus frentes de ondas son esferas concéntricas que salen de la fuente de de ondas son esferas concéntricas que salen de la fuente de perturbación expandiéndose en todas direcciones. El sonido perturbación expandiéndose en todas direcciones. El sonido es una onda tridimensional. Son ondas tridimensionales las es una onda tridimensional. Son ondas tridimensionales las ondas sonoras (mecánicas) y las ondas electromagnéticas. ondas sonoras (mecánicas) y las ondas electromagnéticas.

EN FUNCIÓN DE LA DIRECCIÓN EN FUNCIÓN DE LA DIRECCIÓN DE LA PERTURBACIÓN DE LA PERTURBACIÓN

onda longitudinalonda longitudinal es una es una ondaonda en la que el en la que el movimiento de oscilación de las partículas del movimiento de oscilación de las partículas del medio es paralelo a la dirección de medio es paralelo a la dirección de propagación de la onda. Las ondas propagación de la onda. Las ondas longitudinales reciben también el nombre de longitudinales reciben también el nombre de ondas de presión u ondas de compresión. ondas de presión u ondas de compresión. Algunos ejemplos que de ondas longitudinales Algunos ejemplos que de ondas longitudinales son el son el sonidosonido y las y las ondas sísmicas de tipo Pondas sísmicas de tipo P generadas en un generadas en un terremototerremoto

Onda transversalOnda transversal

OndaOnda en la que el desplazamiento de sus puntos es perpendicular a la en la que el desplazamiento de sus puntos es perpendicular a la dirección de propagación en cualquier instante. En este caso coincide la dirección de propagación en cualquier instante. En este caso coincide la representación de la función de onda con el aspecto que presenta la cuerda. representación de la función de onda con el aspecto que presenta la cuerda. Manteniendo una traza comparamos la magnitud del desplazamiento en Manteniendo una traza comparamos la magnitud del desplazamiento en instantes sucesivos y se aprecia el avance de la onda. Transcurrido un instantes sucesivos y se aprecia el avance de la onda. Transcurrido un tiempo la persistencia de la traza muestra como todos los puntos pasan por tiempo la persistencia de la traza muestra como todos los puntos pasan por todos los estados de vibración.todos los estados de vibración.

Sin embargo para conocer como cambia el desplazamiento con el tiempo Sin embargo para conocer como cambia el desplazamiento con el tiempo resulta más práctico observar otra gráfica que represente el movimiento de resulta más práctico observar otra gráfica que represente el movimiento de un punto. Los puntos en fase con el seleccionado vibran a la vez y están un punto. Los puntos en fase con el seleccionado vibran a la vez y están separados por una separados por una longitud de ondalongitud de onda. La velocidad con que se propaga la . La velocidad con que se propaga la fase es el cociente entre esa distancia y el tiempo que tarda en llegar.fase es el cociente entre esa distancia y el tiempo que tarda en llegar.

Este tipo de onda transversal igualmente podría corresponder a las Este tipo de onda transversal igualmente podría corresponder a las vibraciones de los vibraciones de los campos eléctricocampos eléctrico y y magnéticomagnético en las en las ondas electromagnéticasondas electromagnéticas. Una onda electromagnética que puede propagarse . Una onda electromagnética que puede propagarse en el espacio vacío no produce desplazamientos puntuales de en el espacio vacío no produce desplazamientos puntuales de masamasa

EJEMPLOSEJEMPLOS ONDA LONGITUDINAL ONDAS ELECTROMAGNETICAS/ TRANVERSALONDA LONGITUDINAL ONDAS ELECTROMAGNETICAS/ TRANVERSAL

EN FUNCIÓN DE SU EN FUNCIÓN DE SU PERIODICIDAD PERIODICIDAD

Las Las ondas periódicasondas periódicas son aquellas son aquellas ondasondas que que muestran periodicidad respecto del tiempo, muestran periodicidad respecto del tiempo, esto es, describen ciclos repetitivos .esto es, describen ciclos repetitivos .

Ondas no periódicasOndas no periódicas: la perturbación que : la perturbación que las origina se da aisladamente o, en el caso las origina se da aisladamente o, en el caso de que se repita, las perturbaciones de que se repita, las perturbaciones sucesivas tienen características diferentes. sucesivas tienen características diferentes. Las ondas aisladas se denominan también Las ondas aisladas se denominan también pulsos. pulsos.

FENÓMENOS ONDULATORIOS FENÓMENOS ONDULATORIOS

la la difraccióndifracción es un fenómeno característico de las es un fenómeno característico de las ondasondas que consiste en la dispersión y curvado que consiste en la dispersión y curvado aparente de las ondas cuando encuentran un aparente de las ondas cuando encuentran un obstáculo. La difracción ocurre en todo tipo de ondas, obstáculo. La difracción ocurre en todo tipo de ondas, desde ondas desde ondas sonorassonoras, ondas en la superficie de un , ondas en la superficie de un fluido y ondas electromagnéticas como la fluido y ondas electromagnéticas como la luzluz y las y las ondas de radioondas de radio. También sucede cuando un grupo de . También sucede cuando un grupo de ondas de tamaño finito se propaga; por ejemplo, por ondas de tamaño finito se propaga; por ejemplo, por culpa de la difracción, un haz angosto de ondas de luz culpa de la difracción, un haz angosto de ondas de luz de un de un láserláser deben finalmente divergir en un rayo más deben finalmente divergir en un rayo más amplio a una distancia suficiente del emisor. amplio a una distancia suficiente del emisor.

Superposición de ondas Superposición de ondas

la mecánica ondulatoria la interferencia es lo la mecánica ondulatoria la interferencia es lo que resulta de la superposición de dos o más que resulta de la superposición de dos o más ondasondas, resultando en la creación de un nuevo , resultando en la creación de un nuevo patrón de ondas. Aunque la acepción más patrón de ondas. Aunque la acepción más usual para interferencia se refiere a la usual para interferencia se refiere a la superposición de dos o más ondas de superposición de dos o más ondas de frecuenciafrecuencia idéntica o similar idéntica o similar

EJEMPLOSEJEMPLOS DISFRACCION EFECTO DOPPLERDISFRACCION EFECTO DOPPLER

SUPERPOSICIÓN DE ONDASSUPERPOSICIÓN DE ONDAS

ReflexiónReflexión - Ocurre cuando una onda, al - Ocurre cuando una onda, al encontrarse con un nuevo medio que no encontrarse con un nuevo medio que no puede atravesar, cambia de dirección. puede atravesar, cambia de dirección.

RefracciónRefracción - Ocurre cuando una onda - Ocurre cuando una onda cambia de dirección al entrar en un nuevo cambia de dirección al entrar en un nuevo medio en el que viaja a distinta velocidad. medio en el que viaja a distinta velocidad.

Onda de choqueOnda de choque - Ocurre cuando varias - Ocurre cuando varias ondas que viajan en un medio se superponen ondas que viajan en un medio se superponen formando un cono. formando un cono.

TEORIAS DE LAS TEORIAS DE LAS ONDASONDAS

La teoría de la relatividad de La teoría de la relatividad de EinsteinEinstein

nació del siguiente hecho: lo que nació del siguiente hecho: lo que funciona para pelotas tiradas desde un funciona para pelotas tiradas desde un tren no funciona para la luz. En tren no funciona para la luz. En principio podría hacerse que la luz se principio podría hacerse que la luz se propagara, o bien a favor del propagara, o bien a favor del movimiento terrestre, o bien en contra movimiento terrestre, o bien en contra de él. En el primer caso parecería de él. En el primer caso parecería viajar más rápido que en el segundo viajar más rápido que en el segundo (de la misma manera que un avión (de la misma manera que un avión viaja más aprisa, en relación con el viaja más aprisa, en relación con el suelo, cuando lleva viento de cola que suelo, cuando lleva viento de cola que cuando lo lleva de cara). Sin cuando lo lleva de cara). Sin embargo, medidas muy cuidadosas embargo, medidas muy cuidadosas demostraron que la velocidad de la demostraron que la velocidad de la luz nunca variaba, fuese cual fuese la luz nunca variaba, fuese cual fuese la naturaleza del movimiento de la naturaleza del movimiento de la fuente que emitía la luz.fuente que emitía la luz.

EFECTO DOPPLEREFECTO DOPPLER

Su hipótesis fue investigada en Su hipótesis fue investigada en 18451845 para el caso de ondas sonoras para el caso de ondas sonoras por el científico holandés por el científico holandés ChristophChristoph HendrikHendrik DiederikDiederik BuysBuys BallotBallot, , confirmando que el tono de un confirmando que el tono de un sonido emitido por una fuente que sonido emitido por una fuente que se aproxima al observador es más se aproxima al observador es más agudo que si la fuente se aleja. agudo que si la fuente se aleja. HippolyteHippolyte FizeauFizeau descubrió descubrió independientemente el mismo independientemente el mismo fenómeno en el caso de ondas fenómeno en el caso de ondas electromagnéticas en electromagnéticas en 18481848. En . En FranciaFrancia este efecto se conoce como este efecto se conoce como "Efecto Doppler-Fizeau ."Efecto Doppler-Fizeau .

La La dualidad onda corpúsculodualidad onda corpúsculo, también llamada , también llamada onda partícula, resolvió una aparente paradoja, onda partícula, resolvió una aparente paradoja, demostrando que la luz y la materia pueden, a la demostrando que la luz y la materia pueden, a la vez, poseer propiedades de partícula y vez, poseer propiedades de partícula y propiedades ondulatorias.propiedades ondulatorias.

De acuerdo con la física clásica existen De acuerdo con la física clásica existen diferencias entre onda y partícula. Una partícula diferencias entre onda y partícula. Una partícula ocupa un lugar en el espacio y tiene masa ocupa un lugar en el espacio y tiene masa mientras que una onda se extiende en el espacio mientras que una onda se extiende en el espacio caracterizándose por tener una velocidad caracterizándose por tener una velocidad definida y masa nula.definida y masa nula.