Fenómenos Ondulatorios: Propagación, Luz y Sonido

Definición de Onda

Una onda es la propagación de una vibración o perturbación originada en un foco emisor que se transmite a través del espacio u otro medio capaz de propagarla, sin transporte de materia. Por ejemplo, cuando se produce un terremoto, la energía liberada por la Tierra se transmite mediante ondas sísmicas.

Propagación y Naturaleza de la Luz

La luz es una forma de energía que se propaga en línea recta y en todas las direcciones en forma de onda electromagnética.

Interacción de la Luz con los Materiales

• Transparentes: Dejan pasar la luz y permiten distinguir imágenes a través de ellos.
• Translúcidos: La luz los atraviesa parcialmente.
• Opacos: La luz no los atraviesa.

Fenómenos Ópticos Fundamentales

Reflexión

Es el cambio de dirección que experimenta un rayo de luz cuando incide sobre una superficie sin atravesarla. La luz no cambia de velocidad durante este proceso.

Refracción

Es el cambio de dirección que experimenta un rayo de luz al pasar de un medio a otro en el que se propaga con distinta velocidad.

Lentes y Formación de Imágenes

Las lentes son objetos transparentes que refractan la luz que pasa a través de ellas.

Lentes Convergentes

Son más gruesas por el centro que en los extremos. Las lentes convergentes concentran los rayos de luz en un punto.

• Si el objeto está a una distancia mayor que el valor de la distancia focal de la lente, se obtiene una imagen invertida que se sitúa al otro lado de la lente; se llama imagen real. Conforme se va aproximando a la lente, la imagen va aumentando de tamaño.
• Si el objeto está a una distancia inferior al valor de la distancia focal de la lente, se forma una imagen derecha, mayor que el objeto y situada detrás de este. La imagen que se forma en el lado de la lente donde se encuentra el objeto se llama imagen virtual. Este mecanismo se utiliza en el uso de una lente convergente como lupa.

Lentes Divergentes

Son más gruesas por los extremos que por el centro. Las lentes divergentes dispersan los rayos de luz.

• Las lentes divergentes forman imágenes derechas y más pequeñas que el objeto observado. Las imágenes se forman en el mismo lado de la lente en que se encuentra el objeto y están más próximas a la lente que este.

El Sonido como Onda Mecánica

Definición y Propagación del Sonido

El sonido es la sensación que se produce en nuestro oído como consecuencia de la vibración del aire. El sonido está producido por una onda que se propaga desde el punto en que se produce a través de la vibración de las distintas moléculas de gases, líquidos o sólidos. Se trata de una onda mecánica, ya que necesita un medio para propagarse, y en cambio, en el vacío no se transmite.

Características del Sonido

Las propiedades que nos permiten percibir y distinguir los sonidos son:

Intensidad

Indica la fuerza con la que se percibe un sonido y depende de la amplitud de la onda. Nos indica si un sonido es más o menos fuerte.

Tono

Muestra si un sonido es agudo o grave y depende de la frecuencia de la onda sonora. Los sonidos con elevada frecuencia son agudos y los de baja frecuencia son graves.

Timbre

Nos permite distinguir dos sonidos de misma intensidad y tono emitidos por distintos objetos. Generalmente, la mayoría de los sonidos son compuestos, es decir, están formados por distintas ondas: una principal y otras menos intensas llamadas armónicos. Las diferencias entre los armónicos permiten distinguir diferentes timbres.