Fundamentos de la Física Ondulatoria: Luz, Sonido y Percepción Sensorial
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Fundamentos de la Física Ondulatoria
Una onda es una perturbación que se propaga, transportando la energía que la originó sin que haya desplazamiento neto de materia.
Características de las Ondas
- Frecuencia: Se mide en Hercios (Hz) y representa el número de oscilaciones o ciclos por unidad de tiempo.
- Longitud de onda (λ): Es la distancia recorrida por la onda entre dos puntos idénticos consecutivos (entre pulso y pulso).
- Intensidad: Es la cantidad de energía que transporta la onda cada segundo.
Propagación y Fenómenos Ondulatorios
Velocidad de Propagación
La velocidad de propagación de las ondas varía dependiendo del medio que atraviesen.
Fenómenos de Propagación
Las ondas se propagan en todas las direcciones, pero cuando encuentran un obstáculo, cambian de dirección. Este cambio puede manifestarse de dos formas principales:
- Reflexión: La onda cambia de dirección al encontrar un obstáculo que no puede atravesar, rebotando en la superficie.
- Refracción: La onda se desvía al penetrar en un nuevo medio, debido a que varía su velocidad de propagación. (Nota: El texto original confundía este término con Reflexión).
La Naturaleza de la Luz
La luz está compuesta por partículas llamadas fotones.
El Espectro Electromagnético
Los focos de luz emiten ondas de diferentes frecuencias. Al conjunto de todas estas frecuencias se le llama Espectro Electromagnético.
- A la luz procedente del sol la llamamos Luz Blanca.
- Las frecuencias comprendidas entre los colores rojo y violeta forman el Espectro Visible (violeta, azul, verde, amarillo, naranja, rojo).
- La luz invisible de menor frecuencia que el rojo se llama Infrarrojo.
- La luz invisible de mayor frecuencia que el violeta se llama Ultravioleta.
Interacción de la Luz con la Materia
La luz se propaga en todas direcciones y sufre los siguientes fenómenos:
- Reflexión
- Refracción
- Atenuación
- Amortiguación
Clasificación de Materiales según su Comportamiento Óptico
Los materiales, según cómo se comporten al ser iluminados, se clasifican en tres tipos:
- Opacos: No dejan pasar la luz y la reflejan en su mayor parte.
- Translúcidos: Permiten el paso parcial de la luz, pero la dispersan, y la reflejan en su mayor parte.
- Transparentes: Dejan pasar la luz completamente, permitiéndonos ver a su través.
Refracción Óptica
La refracción es el proceso mediante el cual la luz cambia de dirección al pasar de un medio rápido a otro más lento. Este principio se utiliza para construir lentes de gafas y cámaras fotográficas.
La Percepción del Color
El color es una sensación que nuestro cerebro procesa y puede variar en función de los colores que lo rodean.
Factores que Determinan el Color Visible
- El espectro de la luz que recibe la superficie.
- Las frecuencias que son absorbidas por las superficies iluminadas. Solo vemos las frecuencias reflejadas.
- El procesamiento de la información visual por el cerebro.
Órganos Sensoriales: Vista y Oído
El ojo transforma la energía luminosa en impulsos nerviosos (sustituyendo el término erróneo 'erragenos').
El Ojo (Vista)
Partes principales mencionadas:
- Pupila
- Retina
- Cristalino
El Oído (Audición y Sonido)
El órgano que percibe los sonidos es el oído.
Partes del Oído
- Tímpano
- Martillo
- Yunque
- Estribo
- Cóclea
Clasificación de Frecuencias Sonoras
Los sonidos se clasifican según su frecuencia (el texto original confundía esta clasificación con la de la luz):
- Ultrasonidos: Frecuencias superiores a 20.000 Hz.
- Infrasonidos: Frecuencias inferiores a 20 Hz.