Optica y movimiento ondulatorio

Onda

Una onda es una propagación de una perturbación de alguna propiedad de un medio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, que se propaga a través del espacio transportando energía. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal o el vacío.

Ondas transversales

En ellas la energia se propaga de manera perpedicular al movimiento

Ondas longitudinales

La energia se propaga de manera paralela al movimiento

En la imagen observamos una onda longitudinal arriba y una transversal abajo.

Onda trepidatoria

Es la onda transversal que va hacia arriba y hacia abajo

Onda oscilatoria

Es la onda transversal que va de un lado a otro

Ondas mecanicas

Requieren un medio para propagarse

Ondas no mecanicas

No requieren un medio para propagarse

Cresta

Es el frente de la onda de amplitud positiva

Valle

Es el frente de la onda, de amplitud negativa

Longitud de onda

Es la distancia que recorre la onda durante un periodo T, siendo v la velocidad de propagacion de la onda y f su frecuencia. Es la distancia entre dos crestas o dos valles sucesivos, si B esta en la parte superiror que corresponde a la primera cresta; se encuentra en la parte superior que corresponde a la segunda cresta.

Periodo

Es el tiempo en el que el cuerpo tarda en realizar una oscilacion completa

Frecuencia

Es el numero de oscilaciones completas por segundo que efectua un cuerpo. La frecuencia angular es igual W= 2(3.1416)/T.

Velocidad de propagacion

Se puede conocer midiendo el tiempo t transcurrido desde que un punto comienza a vibrar por efecto de la onda, hasta que lo hace otro punto situado a una distancia x del primero.

Luz

Es la clase de energía electromagnética radiante que puede ser percibida por el ojo humano. En un sentido más amplio, el término luz incluye el rango entero de radiación conocido como el espectro electromagnético.

Reflexion

Es el cambio de dirección de un rayo o una onda que ocurre en la superficie de separación entre dos medios, de tal forma que regresa al medio inicial. Ejemplos comunes son la reflexión de la luz, el sonido y las ondas en el agua.
 
 

 

Refraccion

La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. Sólo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si éstos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina en el cambio de velocidad que experimenta la onda. El índice de refracción es precisamente la relación entre la velocidad de la onda en un medio de referencia (el vacío para las ondas electromagnéticas) y su velocidad en el medio del que se trate.

Espectro electromagnetico

Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir observar el espectro, permiten realizar medidas sobre éste, como la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.


El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio. Se cree que el límite para la longitud de onda más pequeña posible es la longitud de Planck mientras que el límite máximo sería el tamaño del Universo aunque formalmente el espectro electromagnético es infinito y continuo.

Velocidad de la luz

Todas las ondas electromagneticas ondas viajan a la misma velocidad (c = 300.000Km/s), una velocidad tan elevada que la luz necesita poco más de 8 minutos en alcanzar la Tierra desde el Sol. En un segundo, la luz podría dar siete vueltas y media a la Tierra lo dejando en ridículo al vehículo más veloz que ha creado el hombre,el trasbordador espacial, que puede alcanzar los 27875 km/h en su reentrada a la Tierra.



Lo que distingue a todas estas radiaciones es su longitud de onda, algunas son muy cortas (del tamaño de los átomos) y muy energéticas como los rayos X, causa por la que son utilizados en medicina al penetrar a través del cuerpo humano. Otras, por el contrario, son muy largas (del diámetro de la Tierra) y poco energéticas como las ondas de radio. La luz visible se encuentra en el rango comprendido entre los 380 nm y los 780 nm ( un nanómetro (nm) equivale a la mil millonésima parte del metro).

Para calcular la velocidad de la luz ( c ) tan solo utilizamos la siguiente fórmula: C=lambda*V, donde l (lambda) es la longitud de onda (en metros) y v (nu) es la frecuencia de oscilación de la onda electromagnética, es decir, el número de ondas que se originan cada segundo