MOVIMIENTOS ONDULATORIOS

Fenomenos de las ondas bidimensionales

Ondas bidimensionales:

Son ondas que se propagan en un plano, o sea dos dimensiones.

Existen dos tipos de ondas bidimensionales: las ondas planas que son provocadas por un objeto largo como una regla y las ondas circulares provocadas por una perturbación puntual como una gota de agua que cae en una fuente.

Las ondas circulares describen círculos concéntricos cuyo centro es el punto de contacto de la gota con el agua de la fuente, llamado foco y su dirección de propagación es radial al foco y saliente del mismo. Mientras que las ondas planas son paralelas entre sí.

Todas las ondas bidimensionales comparten las siguientes características:

- La velocidad de propagación depende de las características del medio.

- La frecuencia de onda es la misma que la de la fuente que la origina.

- La velocidad de propagación se calcula: |vp|=λ.f

Funcionamiento de una cubeta de ondas:

La cubeta de ondas es un dispositivo que permite el estudio del comportamiento de las ondas en un líquido.

La cubeta está formada por una cubeta con fondo de vidrio en la que se dispone el líquido, sobre esta se encuentra una lámpara (fuente de luz) y por debajo una pantalla.

Las crestas de la onda producidas en la superficie del líquido actúan como lentes convergentes enfocando la luz de la lámpara mientras que los valles actúan como lentes divergentes dispersando la luz. Por lo que luego las crestas se proyectan y perciben en la pantalla como líneas brillantes y los valles como líneas oscuras.

Reflexión de una onda bidimensional:

Es un fenómeno que se produce cuando una onda sea plana o circular colisiona con una barrera cambiando su dirección de propagación. También en este fenómeno se cumple la primera ley de la reflexión de la luz: Θi=Θr

En este fenómeno la frecuencia, longitud de onda y velocidad de propagación de la onda incidente y la reflejada son iguales.

Interferencia de una onda bidimensional:

Sucede cuando dos focos generan ondas iguales que se superponen.

La longitud de onda no se ve afectada.

Existen dos tipos de interferencia:

1)Interferencia constructiva: se produce cuando un punto es alcanzado simultáneamente por dos crestas o dos valles, generando que la amplitud de onda sea mayor que la de la onda original.

2)Interferencia destructiva: se produce cuando un punto es alcanzado por una cresta y un valle simultáneamente, por lo tanto la oscilación es nula, o sea el punto no se mueve. En este caso la amplitud de onde es menor que la de las ondas originales.

Nodos: puntos que no se mueven ya que en todo momento sufren una interferencia destructiva.

Línea nodal: unión de estos puntos.

Antinodo: puntos en los que la amplitud de onda es el doble que la de la onda porque se intersectan dos crestas o dos valles.

Línea antinodal: unión de los antinodos.

Difracción de una onda bidimensional:

Es la propiedad de una onda de poder rodear un obstáculo que se interpone parcialmente en su propagación. En este fenómeno las ondas planas se transforman en circulares cuyo foco es la abertura de la barrera.

El fenómeno se hace fácil apreciable si la abertura de la barrera es muy cercana a la longitud de onda de la onda paralela que incide sobre la barrera, mientras que si la abertura es mucho mayor que la longitud de onda el fenómeno se hace difícil de apreciar.

La dirección de la onda difractada depende de la relación entre la longitud de onda y el ancho de la abertura de la barrera. Si la longitud de onda es mayor que el ancho de la abertura no se difracta la onda sino que se refleja.

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