Fenómenos Ondulatorios y Propiedades del Sonido en Física

Principio de Huygens y Difracción

Si colocamos una pantalla con una ranura en el camino de una onda, después de la ranura aparecerá una nueva onda que lleva la perturbación también a ambos lados de la misma. Este fenómeno se llama difracción.

En 1678, el físico danés Christiaan Huygens expuso su teoría, conocida ahora como el Principio de Huygens: Las ondas avanzan de tal forma que cada punto de un frente de onda se convierte en un foco emisor de una onda de las mismas características.

Efecto Doppler

Existen movimientos ondulatorios donde el emisor de la perturbación, el receptor de la misma, o ambos, pueden estar en movimiento, lo que provoca cambios en alguna de las características de las ondas emitidas o recibidas.

Se denomina Efecto Doppler al cambio que tiene lugar en la frecuencia y longitud de onda de una onda como consecuencia del movimiento relativo entre el emisor y el receptor.

Tipos de Ondas

Según las dimensiones de propagación:

• Unidimensionales: La onda se propaga en una dirección.
• Bidimensionales: Se propagan en una superficie plana.
• Tridimensionales: Se propagan en las tres direcciones del espacio.

Según la dirección en que vibran las partículas del medio con relación a la dirección de avance de la onda:

• Longitudinales: Son aquellas en las que las partículas del medio vibran en la misma dirección en la que avanza la perturbación.
• Transversales: Son aquellas en las que las partículas del medio vibran en dirección perpendicular a la de avance de la perturbación.

Según el tipo de medio en que se propagan:

• Mecánicas: Necesitan un medio material para propagarse.
• Electromagnéticas: Se propagan también en el vacío.

Propiedades de las Ondas

• Reflexión: Se produce cuando una onda choca con la superficie que separa dos medios distintos y retrocede, avanzando por el mismo medio original.
• Refracción: Se produce cuando una onda llega a la superficie que separa dos medios distintos y avanza por el segundo medio. En cada uno de ellos, la onda se moverá con velocidad distinta, por lo que cambiará la dirección en la que se propaga (salvo en caso de incidencia perpendicular).
• Difracción: Se produce cuando una onda que se propaga en un medio se encuentra en su camino con aberturas u obstáculos de tamaño comparable a su longitud de onda. Puede provocar un cambio en la dirección de propagación de la onda.
• Interferencia: Cuando varios movimientos ondulatorios similares se propagan en un medio, pueden coincidir en un determinado punto de este. Entonces, se produce una interferencia y ese punto se ve sometido a una perturbación resultante.

Cualidades del Sonido

• Tono: Es la cualidad que permite distinguir los sonidos agudos de los graves. Los agudos corresponden a frecuencias altas, y los graves, a frecuencias bajas.
• Intensidad: Es la cualidad del sonido que permite identificarlo como una fuente fuerte o débil. Los sonidos fuertes se corresponden con amplitudes altas, y los débiles, con las bajas.
• Timbre: Es la característica que permite distinguir sonidos de la misma frecuencia y amplitud producidos por instrumentos diferentes. Está relacionado con la forma de las ondas sonoras emitidas.