ONDAS Y LUZ

Pablo AmorDavid CabadasDavid ChaoJose Alberto CarballidoGabriel Cerqueira

HISTORIA DE LAS ONDAS: Gran parte del conocimiento actual del movimiento

ondulatorio proviene del estudio acústico. Los antiguos filósofos griegos, muchos de los cuales estaban interesados en la música, tenían la hipótesis que había una conexión entre ondas y sonidos, y que las vibraciones, o alteraciones, debían ser las responsables de los sonidos. El físico holandés Christian Huygens (1629-1695) dedicó sus esfuerzos a elaborar una teoría ondulatoria acerca de la naturaleza de la luz que con el tiempo vendría a ser la gran rival de la teoría corpuscular de su contemporáneo Newton.

HUYGENS NEWTON

¿QUÉ SON LAS ONDAS ?Una onda es la propagación a través de un medio, material o no, de una perturbación, una vibración, donde se transfiere energía sin que haya transporte de materia.

TIPOS DE ONDAS:

Según necesiten o no de un medio material para propagarse:

Ondas materiales o mecánicas: necesitan para propagarse de la existencia de un medio material. Ejemplos: ondas sonoras, las olas en un estanque, las ondas que se propagan por una cuerda...

Ondas electromagnéticas: pueden propagarse en el vacío, sin la existencia de un soporte material. Se trata de un campo eléctrico y un campo magnético perpendiculares y variables autosostenidos. Ejemplos: la luz, las ondas de radio, microondas, rayos X...

Según las direcciones de la vibración de las partículas alcanzadas por la onda y la dirección de propagación de ésta:

ONDAS:

-Ondas longitudinales: La vibración de las partículas alcanzadas por la perturbación es la misma que la dirección de propagación de la onda. El sonido es de este tipo de ondas.

-Ondas transversales: La vibración de las partículas tiene una dirección perpendicular a la de la propagación de las ondas. Las olas de un estanque son de ese tipo.

ELEMENTOS DE UNA ONDA En una onda se debe distinguir varios elementos: - Pulso corresponde a la perturbación originada por una oscilación

completa del punto donde se produce la perturbación. Este viaja por el medio por el que se propaga la onda a una cierta velocidad (constante si el medio es homogéneo).

- Una onda suele estar constituida por una sucesión de pulsos. Cuando la perturbación que la origina es periódica se puede hablar de trenes de onda que serían el conjunto de pulsos.

- Llamamos período al tiempo que transcurre entre dos pulsos consecutivos si este es constante, o bien al tiempo en que la partícula del medio en el que se propaga la onda repite posiciones de forma consecutiva. Se mide en “s” en el S.I.

-El número de veces que un punto es alcanzado por la perturbación en la unidad de tiempo se llama frecuencia(F). Se mide en Herz (ciclos/s).

- La distancia entre dos pulsos consecutivos se llama longitud de onda(λ) y se mide en m.

- Se dijo anteriormente que la velocidad de propagación de la perturbación era constante en un medio isótropo y se puede calcular considerando simplemente la velocidad con que se propaga un pulso. Este recorre una distancia igual a la longitud de onda en un tiempo igual al período.

v = λ / T = λ f

- Elongación es la separación en cualquier momento, de cada partícula respecto de la posición de equilibrio.

- Se define como amplitud la elongación máxima de cualquier punto respecto de la posición de equilibrio.

-Se llama número de onda k al número de longitudes de onda que hay en una distancia 2·3,14

k = 2π / λ

-También se puede poner como:

k = 2πf / λ f = ω / v

LA LUZSe llama luz a la parte de la radiación

electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano. En física, el término luz se usa en un sentido más amplio e incluye todo el campo de la radiación conocido como espectro electromagnético. La luz, como todas las radiaciones electromagnéticas, está formada por partículas elementales desprovistas de masa denominadas fotones.

La óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones

La luz es una onda transversal y puede poseer polarización. Cualquier onda luminosa puede describirse como una superposición de ondas polarizadas en dos direcciones perpendiculares. Un filtro polarizador sólo deja pasar ondas con una dirección de polarización específica

NATURALEZA DE LA LUZHasta el tiempo de Isaac Newton, la mayoría de los

científicos pensaban que la luz consistía en corrientes de partículas emitidas por fuentes de luz. Galileo y otros intentaron medir la rapidez de la luz. Hacia 1665, se empezaron a descubrir pruebas de las propiedades ondulatorias de la luz. Para pricipios del siglo XIX, ya era muy evidente que la luz era una onda.

En 1873, James Clerk Maxwell predijo la existencia de las ondas electromagnéticas y calculó su rapidez de propagación.

ISAAC NEWTON:

James Clerk Maxwell

ILUSIÓN ÓPTICA: Este experimento

consiste en ver fijamente los tres puntos del centro de la cabeza de la figura durante 20 segundos sin pestañear. Luego mira hacia una superficie blanca y pestañea. Veremos una clara imagen.