Ones, llum i so: conceptes bàsics

Ones

Definició i tipus

Ona: Forma de transmissió d'energia sense transport de matèria simultani.

• Ones transversals: La direcció del moviment de les partícules i la de transmissió de l'ona són perpendiculars.
• Ones longitudinals: La direcció del moviment de les partícules i la de transmissió de l'ona coincideixen.

Característiques

• Cresta: Posició d'una partícula quan està més allunyada de la posició d'equilibri per damunt.
• Vall: Posició d'una partícula quan està més allunyada de la posició d'equilibri per davall.
• Amplitud: Distància entre una cresta o una vall i la posició d'equilibri.
• Longitud d'ona: Distància entre dues crestes o dues valls consecutives. Es representa amb λ (lambda) i es mesura en metres.
• Període: Temps que tarda una partícula a fer una oscil·lació completa. Es representa amb T i es mesura en segons.
• Freqüència: Nombre d'oscil·lacions d'una partícula en un segon. Es representa amb f i es mesura en hertz (Hz).

Tipus d'ones

• Ones mecàniques: Es transmeten a través d'un medi material.
• Ones electromagnètiques: Es transmeten sense necessitat d'un medi.

Llum

Naturalesa i característiques

Llum: Ona transversal i electromagnètica. L'amplitud indica la intensitat (més amplitud, més intensitat). La longitud d'ona determina el color.

• Cossos lluminosos: Emeten llum.
• Cossos il·luminats: Reben la llum (transparents, translúcids, opacs).

Ombra

Ombra: Regió no il·luminada darrere d'un cos opac. Tipus d'ombres:

• Font petita: contorn nítid.
• Font extensa: ombra (fosca, contorn nítid) i penombra (contorn difús).

Color

La llum blanca conté ones de diferents freqüències (colors). Un objecte absorbeix una part de la llum i reflecteix la resta. El color de l'objecte és el de la llum reflectida.

Reflexió

Reflexió de la llum: Canvi de direcció d'un raig de llum en incidir sobre una superfície.

• Raig incident: Raig que incideix en la superfície.
• Raig reflectit: Raig que torna al medi d'origen.
• Angle d'incidència: Angle entre el raig incident i la normal.
• Normal: Recta perpendicular a la superfície en el punt d'incidència.
• Angle de reflexió: Angle entre el raig reflectit i la normal.
• Reflexió especular: Superfície plana, reflexió total i regular.
• Reflexió difusa: Superfície irregular.

Refracció

Refracció de la llum: Canvi de direcció dels raigs de llum en passar d'un medi a un altre.

Contaminació lumínica

Contaminació lumínica: Alteració de la llum natural per l'acció humana.

So

Naturalesa i característiques

So: Sensació produïda per la vibració de l'aire. És una ona mecànica i longitudinal. Es propaga a través de gasos, líquids i sòlids, però no en el buit.

• Intensitat: Força del so (depèn de l'amplitud). Més fort o més fluix.
• To: Agut o greu (depèn de la freqüència). Freqüència elevada: aguts. Freqüència baixa: greus.
• Timbre: Distingeix sons de la mateixa intensitat i to. Depèn dels harmònics.

Fenòmens

• Ones sonores: Es propaguen en línia recta i es reflecteixen en obstacles.
• Eco: Reflexió del so. Es produeix quan l'objecte està a més de 17 metres del focus sonor.
• Reverberació: Reflexió del so quan l'objecte està a menys de 17 metres.
• Temps de reverberació: Temps que percebem el so reverberat.

Contaminació acústica

Contaminació acústica: Excés de so que altera l'ambient.

Aïllants acústics: Materials que absorbeixen el so.