Clasificación y Propiedades de las Ondas: Una Mirada a su Comportamiento

Clasificación de las Ondas

Según la Dirección de Propagación

• Transversales: Si la dirección de propagación de la onda es perpendicular a la del movimiento de las partículas.
• Longitudinales: Si la dirección de propagación coincide con la dirección de la vibración de las partículas.

Según el Medio de Propagación

• Mecánicas o materiales: Estas ondas necesitan de un medio material para propagarse, como el sonido, las ondas en una cuerda tensa, las ondas que se producen al lanzar una piedra sobre el agua de un estanque o los ultrasonidos.
• Electromagnéticas: Se pueden propagar en el vacío, como la luz, las microondas, las ondas de radio, la televisión y la telefonía, etc.

Según las Dimensiones de Propagación

• Unidimensionales.
• Bidimensionales.
• Tridimensionales.

Según la Forma de la Onda

Llamamos frente de onda a la superficie cuyos puntos están en el mismo estado de vibración, es decir, están en fase.

• Ondas planas: El frente de onda es una línea recta, como las olas al llegar a una playa.
• Ondas circulares: El frente de onda son circunferencias, como las ondas creadas al lanzar una piedra a un estanque.
• Ondas esféricas: El frente de onda es una esfera, como el sonido que se propaga en un medio isótropo y homogéneo.

Propiedades y Fenómenos de las Ondas

Intensidad de una Onda

La intensidad I de una onda en un punto es la energía que se propaga a través de la unidad de superficie perpendicular a la dirección de propagación.

Principio de Huygens

El Principio de Huygens señala que cuando un movimiento ondulatorio llega a un punto capaz de vibrar, este se transforma en un foco emisor cuya envolvente es el nuevo frente de onda.

Fenómenos Ondulatorios

A. Reflexión: Se produce cuando una onda plana llega a la superficie de separación de dos medios formando un ángulo de incidencia que forma la onda incidente.

B. Refracción: Según la ley de refracción, la razón entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es una constante igual a la razón entre sus velocidades. sen i × v₂ = sen r × v₁

C. Difracción: Es el cambio en la dirección de propagación de una onda cuando esta atraviesa una abertura de tal manera que impide el avance de una parte del frente de onda.

D. Polarización: Cuando la vibración de una partícula tiene lugar en todas las direcciones, la onda no está polarizada; si vibra en una dirección, está polarizada.

E. Efecto Doppler: Es la variación de frecuencia que se da cuando existe un movimiento relativo entre el foco y el receptor. La frecuencia con que el foco emite la onda no coincide con la que se recibe por parte del receptor. Existen dos casos: foco en movimiento y receptor fijo, y receptor en movimiento y foco fijo.

Principio de Superposición

Cuando dos o más ondas coinciden en un mismo instante de tiempo y en un mismo punto, la elongación de la onda resultante será la suma de las elongaciones correspondientes a cada una de las ondas que interfieren.

Ondas Estacionarias

Al interferir dos ondas armónicas coherentes que viajan en sentidos contrarios, hay puntos en los que la superposición de las dos ondas hace que el valor de la elongación sea cero, independientemente del tiempo; la onda parece no avanzar, por eso la llamamos onda estacionaria.

Potencia del Foco Emisor

Es la energía que el emisor es capaz de transmitir por unidad de tiempo.