Fundamentos de la Propagación: Ondas Sonoras y Fenómenos Luminosos

Física de las Ondas: Sonido y Luz

Este documento resume los principios fundamentales de la propagación del sonido y la luz, incluyendo sus características ondulatorias, velocidad y fenómenos asociados como la reflexión y la refracción.

El Sonido: Naturaleza y Propagación

Características Fundamentales del Sonido

• Se producen sonidos audibles cuando un cuerpo vibra con una frecuencia comprendida entre 20 Hz y 20000 Hz.
• Una onda es una perturbación del medio que se propaga por el espacio.
• En una onda se propaga energía, no materia.
• Las ondas sonoras consisten en una sucesión de altibajos de presión (compresiones y rarefacciones).
• El sonido necesita un medio material (sólido, líquido o gaseoso) para propagarse.

Velocidad y Fenómenos Acústicos

• El sonido se propaga por el aire a una velocidad de 340 m/s a temperatura normal. La velocidad es superior en la mayoría de los sólidos y los líquidos.
• La reflexión del sonido produce los fenómenos del eco y la reverberación.
• Nivel máximo aconsejado: 65 dB (decibelios).
• El eco se produce cuando el sonido se refleja en una superficie que se encuentra como mínimo a 17 m de distancia del emisor.

  Cálculo de la distancia mínima para el eco (considerando 0.1s de persistencia auditiva):

  V = s/t → s = v · t = 340 m/s · 0,1 s = 34 m (distancia total recorrida).

La Luz: Radiación Electromagnética y Óptica

La luz es la radiación electromagnética que podemos captar con nuestros ojos.

Propagación de la Luz

• La luz se propaga en forma de onda a una velocidad de 300.000 km/s en el vacío. En cualquier otro medio, la luz se propaga a una velocidad menor.
• La luz se propaga en línea recta y produce sombras y penumbras cuando su recorrido es interceptado parcialmente por un obstáculo.

Interacción de la Luz con la Materia

Reflexión de la Luz

La reflexión de la luz es el cambio de dirección que experimenta un rayo luminoso al chocar contra la superficie de los cuerpos:

• La reflexión difusa permite ver las formas de los objetos.
• La reflexión especular explica la formación de imágenes en los espejos.

En la reflexión, el ángulo de incidencia del rayo luminoso es igual al ángulo de reflexión (Ley de la Reflexión).

Refracción y Absorción

• La refracción de la luz es el cambio de dirección que experimentan los rayos luminosos al pasar de un medio a otro en el que se propaga con distinta velocidad.
• Cuando la luz interacciona con un cuerpo material, puede reflejarse, ser absorbida o transmitirse a través del cuerpo.
• Todos los cuerpos reflejan parcialmente luz de modo especular o difuso.
• Los cuerpos opacos absorben la luz, los cuerpos transparentes la transmiten y los cuerpos translúcidos la esparcen.

El Fenómeno del Color

• La luz blanca se produce al superponer los denominados colores primarios: rojo, verde y azul.
• El color de un cuerpo opaco es aquel que refleja, ya que absorbe todos los demás.
• El color de un cuerpo transparente es aquel que transmite, pues absorbe todos los demás.
• El color que resulta tras combinar pigmentos obedece a la mezcla sustractiva de colores.

Repetición del Contenido sobre la Luz (Sección Original Duplicada)

Nota: Esta sección es una repetición del contenido anterior, mantenida según la instrucción de no eliminar texto.

Propagación y Fenómenos Luminosos (Repetición)

• La luz es la radiación electromagnética que podemos captar con nuestros ojos.
• La luz se propaga en forma de onda a una velocidad de 300.000 km/s en el vacío. En cualquier otro medio, la luz se propaga a una velocidad menor.
• La luz se propaga en línea recta y produce sombras y penumbras cuando su recorrido es interceptado parcialmente por un obstáculo.

Reflexión y Refracción (Repetición)

• La reflexión de la luz es el cambio de dirección que experimenta un rayo luminoso al chocar contra la superficie de los cuerpos:
  • La reflexión difusa permite ver las formas de los objetos.
  • La reflexión especular explica la formación de imágenes en los espejos.
• En la reflexión, el ángulo de incidencia del rayo luminoso es igual al ángulo de reflexión (Ley de la Reflexión).
• La refracción de la luz es el cambio de dirección que experimentan los rayos luminosos al pasar de un medio a otro en el que se propaga con distinta velocidad.

Interacción y Color (Repetición)

• Cuando la luz interacciona con un cuerpo material, puede reflejarse, ser absorbida o transmitirse a través del cuerpo.
• Todos los cuerpos reflejan parcialmente luz de modo especular o difuso. Los cuerpos opacos absorben la luz, los cuerpos transparentes la transmiten y los cuerpos translúcidos la esparcen.
• La luz blanca se produce al superponer los denominados colores primarios: rojo, verde y azul.
• El color de un cuerpo opaco es aquel que refleja, ya que absorbe todos los demás.
• El color de un cuerpo transparente es aquel que transmite, pues absorbe todos los demás.
• El color que resulta tras combinar pigmentos obedece a la mezcla sustractiva de colores.