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Mecánica Ondulatoria

Publicado por Monica González

Puede ser definida como a parte de la física que estudia las ondas de un modo general, preocupándose con sus formas de producción, propagación y absorción, además de sus propiedades.

Reflexión

La reflexión de una onda ocurre luego de incidir en un medio de características diferente s y retornar a propagarse en el medio inicial. Cualquier que sea el tipo de onda considerada, el sentido de su movimiento es invertido. Por tanto el módulo de su velocidad no se altera.

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Esto sucede del hecho de que la onda continúa propagándose en el mismo medio.

Ejemplo: El principio de funcionamiento del espejo es tan solamente una reflexión de lsa ondas luminosas en el incidentes. De este modo, vemos nuestra propia imagen en el espejo, cuando ratos de luz que salen de nuestros cuerpos (lo cual por si solo ya es una reflexión), alcanzan la superficie del espejo y llegan a nuestros ojos.

Refracción

Se denomina refracción al pasaje de una onda desde un medio a otro de características diferentes (densidad, textura, etc). Cualquier que sea el tipo de onda considerada, se verifica que el sentido y velocidad de propagación no son más los mismos de antes de la refracción. Esto sucede pues el medio presenta propiedades diferentes a las del medio antiguo.

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Ejemplo: La refracción ocurre por ejemplo, cuando colocamos una cuchara dentro de un  vaso con agua y verificamos que la cuchara parece sufrir una “quebradura” desde la parte que está dentro del vaso, para con la parte que está por fuera del agua. Esto ocurre debido al hecho de que la dirección original de la propagación de la luz ha sido desviada debido al cambio del medio.

Polarización

La polarización es un fenómeno que sucede solamente con las ondas transversales. Consiste en la selección de un plano de vibración frente a los otros, por un objeto, o sea, si incidimos ondas con todos los planos de vibración en un cierto objeto, este acaba dejando pasar apenas aquellas perturbaciones que ocurren en un determinado plano.

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Ejemplo: Una aplicación de la polarización es la fotografía de superficies altamente reflectoras, como es el caso de vitrinas de tiendas, sin que en ellas aparezca el reflejo de la imagen del fotógrafo. Para ello se utiliza un polarizador, que funciona como un filtro, que no deja pasar los rayos que salen desde el fotógrafo y que estos lleguen al interior de la máquina fotográfica.

Dispersión

La dispersión es un fenómeno que sucede cuando una onda resultante de la superposición de varias otras entra en un medio donde la velocidad de propagación sea diferente para cada uno de sus componentes.

Consecuentemente la forma de la función de onda inicial cambia, siendo que su fórmula es una función del tiempo.

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Ejemplo: La luz blanca está formada por 7 colores (rojo, naranja, amarillo, verde, azul, azul oscuro y violeta), que constituyen su espectro. Cuando esta luz incide sobre un prisma de vidrio ella acaba sufriendo dispersión pues la velocidad de la luz es diferente para cada color y la luz blanca acaba sufriendo descomposición en este pasaje.

El violeta es el que sufre una mayor disminución en su velocidad al paso que el rojo es el color que sufre menos disminución.

Difracción

Es la curvatura sufrida por una onda cuando esta encuentra obstáculos en su propagación. Esta propiedad de las ondas fue de fundamental importancia para probar que los rayos de una onda no son rectilíneos.

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Ejemplo: Es posible escuchar un sonido emitido detrás de una pared, a pesa que esta tenga un gran espesor de tal forma que el sonido no logre de modo alguno atravesarla. Esto nos indica que el sonido, debe, de alguna forma, contornear el muro y a esto es a lo que llamamos difracción.

Interferencia

Interferencia representa la superposición de dos o más ondas en un mismo punto. Esta superposición puede tener un carácter de aniquilación, cuando las fases no son las mismas (interferencia destructiva) o puede tener un carácter de refuerzo, cuando las fases combinan (interferencia constructiva).

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Ejemplo: Cuando escuchamos música en nuestro hogar, percibimos que ciertos lugares en el recinto, son mejores para oírse música que otros. Esto es porque en estos puntos, las indas que salen de los parlantes, sufren interferencia constructiva. Al contrario, los lugares donde el sonido es malo, es debido a interferencia destructiva de las ondas.

Reflexión de las ondas

Cuando se emite un sonido en las proximidades de un obstáculo, como por ejemplo una caverna, las ondas sonoras sufren reflexión en las paredes de la caverna y vuelven en la dirección opuesta, cuando ellas llegan a nuestro oído, es lo que llamamos “eco”. Por tanto la existencia del eco, se debe únicamente a la propiedad de reflexión de las ondas sonoras.

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De la misma forma, los colores de los objetos son debido a reflexiones de algunas longitudes de ondas por la luz incidente sobre ellos. Así, cuando miramos un objeto opaco, vemos solamente la parcela no absorbida de luz que llegó hasta el.

Un mismo objeto puede adquirir tonos diferentes de acuerdo con el tipo de luz que llega a el. Por ejemplo, una flor roja en luz blanca (denominada luz policromática por presentar todos los colores en su espectro), puede volverse negra, si retiramos la luz blanca e incidimos sobre ella apenas luz monocromática verde.

Esto sucede porque solamente las longitudes de onda correspondiente a los tonos enrojecidos son los que realmente la flor refleja, siendo los otros absorbidos.

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Como el verde pertenece a la franja del espectro que es absorbida, la flor no reflejará luz ninguna, volviéndose negra. Ya sus hojas continúan verdes, pues toda la luz que llega hasta ellas, termina siendo reflejada.

De esta misma forma podemos concluir que un objeto es blanco cuando refleja todos los colores, de la misma forma que uno negro es aquel que absorbe todos los colores. Y finalmente un objeto puede volverse negro si la luz que incide en el, no posee la franja de longitud por el reflejada.

A pesar de que la luz es un ejemplo vistoso, las reflexiones de otros tipos de ondas, también pueden ser observadas como por ejemplo, la reflexión de ondas mecánicas en una cuerda o entonces una piedra que aventamos en las aguas de un lago tranquilo.

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