Conceptes Fonamentals d'Ondes: Definició, Propagació i Fenòmens

Conceptes Bàsics d'Ones

Ona: Pertorbació que es propaga en el temps a través de l'espai, havent transport d'energia però no de massa. Poden ser:

• Mecàniques: Com el so.
• Electromagnètiques: Com la TV.

Segons la direcció de vibració respecte a la propagació:

• Transversals: La direcció de propagació és perpendicular a la de vibració.
• Longitudinals: La direcció de propagació és paral·lela a la de vibració.

Elements d'una Ona

Front d'ones

És el lloc geomètric de l'espai els punts del qual estan en un mateix estat de vibració.

Raig

És perpendicular al front d'ones i indica la direcció de propagació.

Focus

Lloc on es produeix la pertorbació inicial.

Principi Físic

Principi de Huygens

Tot punt d'un front d'ones és un centre emissor d'ones secundàries, i el nou front d'ones és l'envolupant d'aquestes ones secundàries.

Fenòmens Ondulatoris

Difracció

Fenomen ondulatori que es produeix quan una ona troba en el seu camí un obstacle o forat, la mida del qual és de l'ordre de la longitud d'ona, produint un canvi en la forma del front d'ones i en la direcció de propagació.

Interferències

Fenomen ondulatori que es produeix quan en un mateix punt coincideixen dues o més ones:

• Constructives: Quan les ones que es troben estan en concordança de fase.
• Destructives: Quan hi ha oposició de fase.

Fenòmens Relacionats amb la LLUM

Reflexió

Quan una ona es troba en el seu camí amb una superfície que separa dos medis i part de l'energia rebota al mateix medi.

Refracció

Quan una ona es troba en el seu camí amb una superfície que separa dos medis i penetra en el segon medi.

Reflexió Total

Quan una ona passa d'un medi a un altre medi en el qual la velocitat de propagació és més alta, es pot produir el fenomen de la reflexió total. Això succeeix per angles d'incidència més grans que l'angle límit (angle que tindria un angle de refracció de 90º).

Polarització

Només és vàlida per a ones transversals. Aquestes tenen infinites direccions de vibració perpendiculars a la direcció de propagació. Quan la vibració es dona en una única direcció, es diu que l'ona està polaritzada. Hi ha substàncies que només poden ser travessades per rajos de llum amb un sol pla d'oscil·lació; la resta són absorbits. Aquestes substàncies s'anomenen polaritzadors.

Difusió

La llum, quan es propaga a través d'un medi, interacciona amb els seus àtoms. Aquests absorbeixen part de la radiació i després l'emeten en totes direccions. En produir-se la difusió, varia l'angle de la direcció de propagació segons la longitud d'ona.