Leyes de las ondas

Manuel Alonso Sánchez (IES “Leonardo Da Vinci” de Alicante)

LEYES APLICABLES A ALGUNOS FENÓMENOS ONDULATORIOS
En este documento se deducen leyes sobre comportamientos de las ondas en casos sencillos.

1) Ley de amortiguación Considerando que tiene un movimiento armónico simple, la energía que emite el foco de una onda es: E = (2p2m) n2 A2 Si la onda se propaga en más de una dimensión, esta energía se va transmitiendo a cada vez más puntos y cada uno sólo recibe una porción de la energía original del foco, tanto menor cuanto más nos alejemos del origen de las vibraciones. Por otra parte, todos los puntos del medio alcanzado por la onda vibran con la misma frecuencia, n. Por tanto, al aplicar el principio de …ver más…

Según transcurre el tiempo y el frente AB va incidiendo, todos los puntos de la superficie comprendidos entre A y C se van convirtiendo en focos secundarios. El frente de ondas reflejado, DC, es el envolvente de las ondas secundarias que se han ido emitiendo. Como la onda no cambia de medio, la velocidad de propagación de la onda incidente es igual a la de la onda reflejada. Además, el intervalo de tiempo Δt que la onda secundaria emitida por B emplea en llegar a C es igual al empleado por la primera onda secundaria reflejada emitida por A en llegar D. Por tanto AD = BC. En los triángulos ABC y ADC, tenemos: sen

ˆ i = BC/AC

ˆ sen r = AD/AC

Como BC = AD

ˆ ˆ sen i = sen r

ˆ ˆ i= r

Esta expresión es la primera ley de la reflexión. La segunda expresa que el rayo incidente, la normal y el rayo refractado están en un mismo plano.

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Leyes de las ondas

Manuel Alonso Sánchez (IES “Leonardo Da Vinci” de Alicante)

4) Ley de la refracción

En la figura adjunta se representa la refracción de una onda plana desde un medio 1 a otro medio 2, suponiendo que la velocidad de propagación es menor en el segundo. A medida que el frente de ondas AB va incidiendo en la superficie de separación, los puntos AC de esa superficie se convierten en focos secundarios y transmiten la vibración hacia el medio 2. Debido a que la velocidad en el segundo medio es menor, la envolvente de las