Fundamentos de las Ondas: Tipos, Propagación y Ecuación Armónica

Ondas: conceptos, tipos y propiedades

Un movimiento ondulatorio es una forma de transmisión de energía, sin

transporte neto de materia, mediante la propagación de alguna forma de

perturbación. Esta perturbación se denomina onda.

-Ondas mecánicas: propagación de una perturbcion de tipo mecánico a

través de algún medio material elástico por el que se transmite la energía

mecánica de la onda.

-Ondas electromagnéticas: transmisión de energía electromagnética

mediante la propagación de dos campos oscilatorios, el eléctrico y el

magnético del espacio, y por eso se propagan también en el vacío.

Velocidad de propagación de una onda mecánica

La velocidad de propagación de una onda es la distancia  la que se

 transmite la onda dividida por el tiempo que emplea en ello.

La velocidad de una onda mecánica depende de las propiedades del

medio en el que se transmite.

Ondas armónicas: concepto y caracterisicas

Llamamos onda armónicas a las que tienen su origen en las perturbaciones

periódicas producidas por un medio elástico por un mov. Armónico simple.

-Amplitud de la onda, A: es el valor máximo de elongación y de las

partículas del medio en su oscilación. Su unidad en el SI es el metro.

-Período, T: es el tiempo que emplea el movimiento ondulatorio en avanzar

 una longitud de onda, o bien el tiempo que emplea un punto cualquiera

 afectado por la perturbación en efectuar una oscilación completa. Su

unidad en el SI son segundos.

-Longitud de onda: es la distancia mínima entre dos puntos consecutivos

que se hallan en el mismo estado de vibración. Unidad en el SI es el metro. 

-Frecuencia, f: es el nº de ondas que pasan por un pto medio por unidad de

 tiempo. También puede definirse como el numero de oscilaciones que

efectúa un punto medio por unidad de tiempo. Su unidad den el SI es el Hz

Función de onda. Ecuación y parámetros

La ecuación del movimiento ondulatorio armónico o función de onda

permite calcular para un tiempo dado, t, el valor de la elongación, y,

correspondiente a una partícula dada de abscisa, x; es decir, permite

conocer el estado de vibración de cada una de las partículas.

La función de onda, y, representa el valor de la elongación para cada

punto del medio en función del tiempo.

Doble periodicidad de la función de onda

-Respecto a la posición (x): para un tiempo fijo la elongación, y, es una

función sinusoidal dela posición, x, cuyo período es la longitud de onda  .

Así las partículas separadas por un numero entero de longitudes de onda

(                       ), están en fase. Si se encuentran separadas por un nuemro

impar de medidas de longitudes de onda (           ), están en oposición de fase.

-Respecto al tiempo: Para una posición fija, la elongación, y, es una función

sinusoidal del tiempo, t, cuyo periodo es T. Así, los estados de vibración de una

 partícula para tiempos que difieren un numero entero de periodos(

                  ) están en fase. Si los tiempos difieren un numero impar de

 semiperíodos (             ) están en oposición de fase.