Conceptes Fonamentals de les Ones i el Moviment Ondulatori

Principis de les Ones

• Huygens: Qualsevol punt al qual arriba la pertorbació transmesa per una ona es comporta com a nou focus emissor d’ones secundàries, les quals es propaguen en totes direccions amb la mateixa velocitat de fase.
• Difracció: Distorsió en la direcció de propagació d’una ona quan aquesta troba en la seva transmissió un obstacle que té dimensions comparables a la longitud d’ona i n’impedeix la propagació.
• Reflexió: Part de l'ona incident es mou en el mateix medi però varia la seva direcció de propagació i forma l’ona reflectida. Amb angle d'incidència igual al de reflexió i mateixa velocitat de fase.
• Refracció: Part de l'ona incident penetra en el segon medi variant la direcció i formant l'ona refractada. Té una velocitat de fase pròpia del segon medi i un angle de refracció diferent.
• Polarització:
  • Linealment: Quan només hi ha vibració en una de les possibles direccions perpendiculars a la direcció de propagació de l’ona.
  • Circularment: El focus oscil·la de manera circular, variant contínuament la direcció de vibració sense variar l'amplitud.
  • El·lípticament: Varia la direcció de l'oscil·lació i l'amplitud.
• Efecte Doppler: Es produeix quan un observador rep una ona emesa per una font que es mou respecte a ell. La freqüència que mesura l'observador canvia: mentre la font s'apropa la freqüència augmenta i mentre la font s'allunya la freqüència disminueix.
• Interferències:
  • Constructiva: Amplitud màxima (la diferència de camins recorreguts per dues ones que interfereixen és un nombre enter de longituds d'ona).
  • Destructiva: Amplitud nul·la (la diferència de camins és un nombre imparell de semilongituds d’ona).
  • Parcialment constructiva: Gradació entre interferència constructiva i destructiva.

Tipus de Moviments

• Moviment periòdic: Moviment que es repeteix a intervals regulars de temps, seguint la mateixa trajectòria al llarg del temps. El període (T) és l'interval en què es repeteix el moviment.
• Moviment oscil·latori: Moviment periòdic on el mòbil es mou al voltant d'una posició d'equilibri passant una vegada i una altra per aquesta posició, implicant la mateixa trajectòria contínuament (sense fregament). L'oscil·lació és el moviment descrit durant el temps del període.
• Moviment ondulatori: Moviment on no hi ha transport de matèria, sinó de quantitat de moviment i energia mitjançant ones de propagació. El focus emissor d’ones és el conjunt de partícules del medi material on s’origina la pertorbació.
• Moviment harmònic: Moviment que resulta de projectar un MCU sobre un eix que passi pel centre de la circumferència i que estigui en el pla que la defineix.

Elements de les Ones

• Velocitat de fase: Velocitat a la qual es transmet la pertorbació des del focus fins a un punt determinat del medi.
• Front d’ona: Conjunt de punts del medi als quals arriba la pertorbació en un instant de temps determinat.
• Raig: Qualsevol línia recta que sigui perpendicular a un front d’ona determinat.