Ondas sensoriales

INTERFERENCIAS Y DIFRACCIÓN (ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS). EXPERIMENTO DOBLE RENDIJA de YOUNG.

La interferencia se observó por 1ª vez a raíz del experimento de T.Young, con el que logró medir la longitud de onda de la luz. La difracción de onda se observa cuando la luz encuentra un objeto o hueco de dimensiones pequeñas ya que su longitud de onda es pequeña (4000-7000nm). Experimento de doble rendija: disponer de una fuente de luz monocromática F que ilumina una pantalla A con 2 rendijas (Ri y R₂) que actúan como foco emisor y las ondas producidas por estos son coherentes al proceder de la misma fuente luminosa. Las ondas interfieren y producen un patrón de interferencia en la pantalla B. Se aprecian:   -Franjas brillantes: alcanzan la pantalla B en fase.   -Franjas oscuras: alcanzan B en oposición de fase 

ABSORCIÓN y FÓRMULA

Absorción: disminución intensidad de una onda de cualquier tipo que se propaga por un medio y depende de las carácterísticas de ese.

I=Io*e^-βx    -> I es la intensidad a calcular, Io es una intensidad conocida en un punto del medio, β es el coeficiente de absorción del medio y x la distancia donde se quiere calcular la intensidad medida desde el punto donde se conoce Io.

FENÓMENO ONDULATORIO y 2 EJEMPLOS (LONGITUDINAL y TRANSVERSAL)

Fenómeno ondulatorio: movimiento en el que se propaga una onda. Ejemplo longitudinal: sonido.

Ejemplo transversal: sacudida de una cuerda.

PRINCIPIO HUYGENS

Cada punto de un frente de onda se comporta como un foco emisor de ondas elementales secundarias, de igual velocidad y frecuencia que la onda inicial, cuya superficie envolvente constituye un nuevo frente de onda. Muchos fenómenos ondulatorios pueden ser interpretados por medio de este principio propuesto por el físico holandés (1678) para corroborar su modelo ondulatorio de la luz.  

LEYES DE SNEFF REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN

Reflexión: i ángulo que forma el rayo incidente con la normal a la superficie de separación de 2 medios. I' ángulo que forma el rayo reflejado con la normal a la superficie de separación de los 2 medios.

1ª ley: rayo incidente, la normal a la superficie en el punto de incidencia y el rayo reflejado están en el mismo plano. 2ª ley: ángulo de incidencia i y el reflejado i' son iguales.

Refracción: i ángulo que forma el rayo incidente con la normal a la superficie de separación de 2 medios. I' ángulo que forma el rayo refractado con la normal a la superficie de separación de los 2 medios. 

1ª ley: rayo incidente, la normal a la superficie en el punto de incidencia y el rayo refractado están en el mismo plano. 2ª ley: V₁ y V₂ son las velocidades de propagación del movimiento ondulatorio en los medios 1 y 2, respectivamente. N₂₁ es el índice de refracción relativo del 2º medio respecto al 1º.

EC. GENERAL ONDA, TÉRMINOS, UD, PARÁMETROS + DOBLE PERIODICIDAD

Donde wt+φo es el "ángulo de fase/fase"  (rad), φo  es la "fase/desface inicial" (rad) que indica si en el momento de empezar a medir el movimiento el origen de coordenadas coincide o no con el centro de oscilación (inicio movimiento), k es el nº de ondas (m^-1) que refleja las oscilaciones producidas en una unidad de longitud, A es la amplitud (m), w es la pulsación/frecuencia angular (rad/s), λ es la longitud de onda (m), T es el periodo (s) y f es la frecuencia (Hz).

El movimiento ondultario armónico es doblemente periódico ya que la y de la perturbación es una función de dos variables (x, t).

DIFRACCIÓN DE ONDAS

Desviación en la propagación rectilínea de las ondas cuando se encuentran a su paso una abertura u obstáculo de dimensiones del orden de su longitud de onda. También cuando se encuentran una esquina. Parece que la onda rodea el obstáculo o esquina, o que llega a zonas escondidas pasada la abertura. Para que se produzca difracción, el tamaño del hueco u obstáculo deberá ser menor que λ.

-Difracción total: Cuanto menor sea el tamaño de la abertura con respecto a λ, mayor difracción.  

-Difracción parcial: Cuanto mayor sea el tamaño de la abertura con respecto a λ, menor difracción.

-Difracción parcial con un obstáculo:

-Difracción parcial en una esquina:

INTERFERENCIAS DE ONDAS

Superposición de 2 o más movimientos ondulatorios en un punto del medio. Puede ser constructiva (amplitud resultante mayor que la de ondas concurrentes) o destructiva (amplitud resultante menor que la de ondas concurrentes). Rige por principio de superposición: un punto medio alcanzado simultáneamente por 2 ondas, experimenta una vibración que es la suma de la que experimentaría si fuera alcanzado por cada onda por separado. Después de las interferencias, las ondas continúan propagándose sin sufrir modificación.

SONIDO: INTENSIDAD, TONO y TIMBRE

Intensidad: está asociada a la amplitud de la onda sonora. Aspectos: -Física u objetiva: energía que transmite por ud. De tiempo a través de la ud. De superficie perpendicular a la dirección de propagación. -Fisiológica o subjetiva: sensación sonora de mayor o menor intensidad perceptible por el oído humano.

El nivel de intensidad sonora se mide en decibelios (dB) que usa una escala logarítmica: β=10*log(I/Io), donde β es el nivel de intensidad sonora, I es la intensidad del sonido (w/m²) e Io la intensidad de referencia (10^-12 w/m²). β<10 dB (difícil de oír), β>100 dB (molestias) y β>120 dB (dolores agudos).

Tono: asociado a frecuencia del sonido y es la cualidad del sonido del sonido que permite distinguir los sonidos graves (tonos bajos) con frecuencias bajas, de los agudos (tonos altos) que tienen frecuencias altas.

Timbre: permite distinguir entre 2 sonidos de la misma intensidad y tono emitidos por 2 focos sonoras distintas. Depende del nº de armónicos que acompañan al sonido fundamental y de la intensidad y frecuencia de estos.