Conceptos Clave de Ondas y Fenómenos Ópticos

Introducción a los Conceptos Fundamentales de Ondas y Óptica

Este documento presenta una serie de definiciones clave relacionadas con el estudio de las ondas y los fenómenos ópticos, esenciales para comprender cómo la energía se propaga a través de diferentes medios.

Definiciones Clave de Ondas

• La amplitud (A) es la distancia máxima que un punto alcanzado por la onda se separa de su posición de equilibrio.

• La elongación (x) es la distancia de un punto a su posición de equilibrio en un momento dado. La elongación máxima es la amplitud.

• El período (T) es el tiempo que tarda una partícula afectada por la onda en realizar una oscilación completa.

• La frecuencia (f) es el número de oscilaciones completas que una partícula realiza en un segundo. La unidad de frecuencia es el hercio (Hz).

• La fase se refiere al estado de vibración de una partícula en un momento dado. Dos partículas están en la misma fase si se encuentran en el mismo estado de vibración.

• La longitud de onda (λ) es la distancia recorrida por la onda en un tiempo igual a un período.

• La velocidad de propagación (v) es la velocidad a la que la onda se propaga. Su valor es la relación entre la longitud de onda y el período.

Principios Generales de las Ondas

• Un movimiento ondulatorio o onda se propaga a través de la vibración de un medio material.

• En la propagación de ondas, la energía se transmite a través de un medio material, sin que haya transporte de materia.

Conceptos de Óptica y Luz

• El índice de refracción (n) de un medio se define como la relación entre la velocidad de la luz en el vacío (c) y la velocidad de la luz en dicho medio (v).

• El color es la sensación visual causada en la retina por cada frecuencia de las ondas de luz.

• Se denomina dispersión de la luz a la descomposición de un rayo de luz en los colores que lo componen.

• La refracción es el cambio en la dirección y la velocidad que experimentan las ondas (sonoras o luminosas) al pasar de un medio a otro, o al variar la temperatura o la densidad del medio a través del cual se propagan. En el caso de la luz, es el cambio de dirección que se produce cuando esta pasa de un medio a otro, acompañado de un cambio en su velocidad de propagación.

• La reflexión de la luz es el cambio de dirección que experimenta un rayo de luz al incidir sobre una superficie opaca y pulida. En este fenómeno, la luz no cambia de medio de propagación y, por lo tanto, no cambia su velocidad. Las ondas sonoras también se reflejan al chocar contra una superficie.

Valores y Fórmulas Clave

• La velocidad de la luz en el vacío (c) es aproximadamente 3 × 10⁸ m/s.

• La frecuencia (f), la longitud de onda (λ) y la velocidad de propagación (v) de una onda están relacionadas por la expresión: v = f · λ. En el caso de la luz en el vacío, esta relación es c = f · λ.