Fenómenos Ondulatorios: Conceptos Esenciales y Comportamiento de las Ondas

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Movimientos Ondulatorios

Una onda es una perturbación que describe cómo se desplaza espacial y temporalmente por el medio de propagación la perturbación generada en el foco.

Cualidades del Sonido

  • Intensidad: Es la energía que se transporta a través de la onda (se relaciona con la amplitud).
  • Tono: Es la cualidad que nos permite distinguir dos sonidos por la frecuencia de su vibración, correspondiéndose frecuencias altas para los agudos y frecuencias bajas para los graves.
  • Timbre: Es el que nos permite distinguir dos sonidos de igual intensidad y tono procedentes de dos fuentes sonoras distintas.

Intensidad de la Onda

La intensidad de una onda es la cantidad de energía que se propaga por unidad de tiempo a través de la unidad de superficie colocada de forma perpendicular a la dirección de propagación de la onda. Un sonido tiene un nivel de intensidad sonora de 1 dB cuando su intensidad es 10 veces superior a la intensidad del umbral.

Principio de Huygens

El principio de Huygens dice que cada punto de un frente de ondas puede considerarse como un foco de ondas elementales secundarias que se propagan con la misma velocidad y frecuencia que la inicial. Al cabo de un cierto tiempo, el nuevo frente de ondas es la envolvente de estas ondas secundarias.

Reflexión

Es el fenómeno físico por el que una onda, al incidir sobre la superficie de separación de dos medios, es devuelta parcial o totalmente al primer medio con un cambio de dirección.

Refracción

Se denomina refracción al cambio en la dirección de propagación que experimenta una onda al pasar de un medio a otro diferente. En este segundo medio, la onda se propagará con distinta velocidad y cambiará el valor de la longitud de onda, pero no la frecuencia.

Difracción

Es el fenómeno por el cual una onda se desvía al atravesar una rendija u orificio. Este fenómeno solo tiene lugar cuando el tamaño de la abertura es del mismo orden que la longitud de onda.

Interferencias

  • Armónicas Coherentes: Es el caso sencillo en el que se suman las dos ecuaciones de onda, quedando la amplitud el doble de las originales.
  • Interferencia Destructiva y Constructiva: La interferencia constructiva es cuando la amplitud resultante es la máxima, y la destructiva es la mínima.

Efecto Doppler

Es el cambio que se observa en la frecuencia de cualquier movimiento ondulatorio cuando el foco emisor y el receptor se desplazan uno con respecto al otro.

  • Emisor en Movimiento: La frecuencia de un foco emisor de ondas en movimiento aumenta cuando se aproxima al receptor y disminuye cuando se aleja de él.
  • Receptor en Movimiento: La frecuencia percibida por el receptor aumenta al acercarse al foco emisor de ondas y disminuye cuando se aleja de él.
  • Emisor y Receptor en Movimiento: Siempre que la distancia entre el foco emisor de ondas y el receptor disminuye, la frecuencia que percibe el receptor aumenta. Si, por el contrario, dicha distancia aumenta, la frecuencia disminuye.

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