Movimiento Ondulatorio: Definición
Un movimiento ondulatorio es la propagación de un movimiento vibratorio a través de un medio. La perturbación que se origina se llama onda. En un movimiento ondulatorio se produce un transporte de energía, pero no de masa.
Ecuación y definición de las magnitudes
Una onda armónica es aquella que propaga la energía propia de un m.a.s.
Suposición de un m.a.s.
Supongamos que en el origen de coordenadas se provoca un m.a.s. en el eje y, cuya ecuación es y0 = Asent.
Vibración y propagación
La vibración que se produce en ese origen (foco) se propaga en línea recta a lo largo del eje x y llega a un punto cualquiera tx segundos después de haberse producido en el foco.
Ecuaciones del movimiento
En general el movimiento de una onda armónica viene dado por ecuaciones del tipo: t (s), x (m), y (m), A (m), y x y t k (rad/m), h(m), (rad/s), T (s), f(s-1 = Hz), (rad), vp (m/s).
Ondas transversales y longitudinales
Las ondas se pueden clasificar según la relación entre las direcciones de vibración y propagación. En una onda longitudinal la dirección de propagación es la misma que la de vibración y en una onda transversal la de propagación es perpendicular a la de vibración.
Clasificación según su naturaleza
Las ondas mecánicas necesitan un medio material para propagarse. Se produce una propagación de variaciones de presión a lo largo del medio. Las ondas electromagnéticas se pueden propagar incluso en el vacío.
Ondas estacionarias
Una interferencia de ondas consiste en la superposición de varios movimientos ondulatorios en un determinado punto y un determinado instante. La perturbación resultante es la suma de las perturbaciones individuales.
Características de las ondas estacionarias
Cada punto de la onda estacionaria vibra en torno a la posición de equilibrio con una amplitud que depende de su distancia al origen. La onda estacionaria presenta vientres, nodos y otros puntos intermedios cuya amplitud es inferior a la máxima.
Reflexión y Refracción
La reflexión es el fenómeno que se produce cuando una onda alcanza la superficie de separación entre dos medios y cambia su dirección de propagación pero sigue haciéndolo por el mismo medio pero en sentido contrario. La refracción es el fenómeno que se produce cuando una onda alcanza la superficie de separación entre dos medios, la atraviesa y pasa a propagarse por el segundo medio cambiando la dirección.
Índice de refracción
Al cambiar de medio varía la velocidad de propagación de la luz. Se modifica por ello la longitud de onda pero se mantiene constante la frecuencia, que es la característica fundamental de la onda.
Ángulo límite y reflexión total
Si un haz de luz pasa de un medio a otro en el que se propaga a menor velocidad, el rayo refractado se acerca a la normal. Aún para el mayor ángulo de incidencia posible (90º) el ángulo de refracción será < 90 º y quedará contenido en el segundo medio. Sin embargo, si el haz de luz pasa de un medio a otro en el que la velocidad de propagación es mayor y por tanto el rayo refractado se abre, existe la posibilidad real de que para un determinado ángulo de incidencia (ángulo límite) el ángulo de refracción fuera de 90º, esto es, el rayo refractado sale paralelo a la superficie de separación.