Fundamentos de Ondas Sonoras y Luminosas: Audición y Visión Explicadas

Fenómenos Ondulatorios Fundamentales

Propiedades de una Onda

Toda onda se caracteriza por cuatro parámetros esenciales:

• Longitud de onda: La distancia entre dos puntos correspondientes de ondas sucesivas.
• Frecuencia: El número de ondas que pasan por un punto en un segundo.
• Amplitud: La máxima elongación o desplazamiento de un punto de la onda desde su posición de equilibrio.
• Velocidad: La rapidez con la que la onda se propaga en un medio.

Interacción de las Ondas con el Entorno

Difracción y Reflexión

El tamaño de un obstáculo y la longitud de onda determinan si una onda lo rodea o se refleja en la dirección de la que provenía.

• Difracción: Si el obstáculo es pequeño en relación con la longitud de onda, la onda lo rodeará. Este fenómeno se conoce como difracción.
• Reflexión: Si sucede lo contrario (el obstáculo es grande comparado con la longitud de onda), la onda se refleja. La reflexión es el fenómeno por el cual una onda, al encontrarse con un obstáculo que no puede traspasar ni rodear, regresa al medio del cual provenía.

Refracción

La refracción ocurre cuando la luz (o cualquier onda) pasa de un medio a otro, produciéndose un cambio en su dirección. Esto se debe a la variación de la rapidez de propagación de las ondas luminosas cuando atraviesan medios materiales con diferente densidad.

El Sonido y la Percepción Auditiva

¿Qué es el Sonido y Cómo se Propaga?

El sonido es, fundamentalmente, todo lo que nuestro oído puede percibir. Se transmite a través de ondas mecánicas que necesitan un medio para propagarse, como el aire. En el aire, a una temperatura de 20 °C, su velocidad es de aproximadamente 343 m/s (aunque valores como 360 m/s pueden usarse como aproximación en diferentes condiciones).

¿Cómo Producimos Sonidos Graves y Agudos?

En los seres humanos, el sonido se produce en la laringe por la vibración de las cuerdas vocales. La frecuencia de esta vibración determina el tono del sonido:

• Los sonidos graves son aquellos de frecuencia baja.
• Los sonidos agudos son aquellos de frecuencia alta.

Nuestro oído es el órgano encargado de transformar estas vibraciones en impulsos nerviosos que el cerebro interpreta como sonido.

El Oído Humano: Anatomía y Funcionamiento

El oído es el órgano responsable no solo de la audición, sino también del equilibrio. Se divide en tres zonas principales:

• Oído externo: Es la parte del aparato auditivo que se encuentra en posición lateral al tímpano. Comprende la oreja (pabellón auditivo) y el conducto auditivo externo, que mide unos 3 cm de longitud. Su función es recoger y canalizar las ondas sonoras.
• Oído medio: Transmite las vibraciones del tímpano al oído interno a través de una cadena de tres huesecillos (martillo, yunque y estribo).
• Oído interno: Se encuentra en el interior del hueso temporal y contiene los órganos auditivos y del equilibrio. Está dividido en la cóclea (responsable de la audición), el vestíbulo y los tres canales semicirculares (responsables del equilibrio). Estos canales contienen un fluido gelatinoso denominado endolinfa.

El Recorrido del Sonido hasta el Cerebro

Las ondas sonoras son recogidas y conducidas por el oído externo hasta el tímpano, haciéndolo vibrar. Esta vibración se transmite por la cadena de huesecillos hasta la membrana de la ventana oval del oído interno. Al llegar la vibración al oído interno, el líquido que contiene (endolinfa) transmite el movimiento a las células sensitivas de tipo mecanorreceptor. Estas células, al vibrar, desencadenan un impulso nervioso que se transmite por el nervio auditivo hasta el cerebro, donde es interpretado como sonido.

La Luz y el Sentido de la Vista

El Espectro Electromagnético

Espectro electromagnético: Es la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas, que abarca desde las ondas de radio hasta los rayos gamma.

Espectro visible: Es la pequeña región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir, y que corresponde a los colores del arcoíris.

Defectos Comunes de la Visión

Miopía: Defecto de la visión causado por la incapacidad del cristalino de enfocar correctamente los objetos lejanos, cuya imagen se forma delante de la retina y no sobre ella.

Hipermetropía: Defecto de la visión en el que la imagen de los objetos cercanos se forma detrás de la retina, lo que provoca una visión borrosa de cerca.

Daltonismo: Defecto de la vista que consiste en no distinguir ciertos colores o confundirlos con otros. La palabra "daltonismo" proviene del químico y matemático John Dalton, que padecía este trastorno. Por desgracia, el daltonismo no tiene cura.