Luz

El tópico final de estas entradas relacionadas con las ondas

¿Que es la luz?

Corresponde a ondas electromagnéticas que pueden ser percibidas por el ojo humano, estas ondas son transversales ya que su dirección de propagación es perpendicular a la dirección de propagación de la onda.

Características de la luz

Espectro visible: las longitudes de onda que el ojo humano puede ver comprenden los 380 nm y los 780 nm, si las ondas están bajo ese rango, son consideradas ondas infrarrojas, y están sobre, ultravioletas.

Velocidad de la luz: esta característica se ha convertido en una constante universal denotada por la letra "c" y cuyo valor en el vacío es 299.792.458 m/s.

Umbra, Penumbra y Antumbra: estas palabras representan categorías de intensidad de luz tras esta ser obstaculizadas en alguna manera, siendo Umbra igual a sombra, Penumbra igual aun sector donde existe luz parcialmente y Antumbra el sector que presenta mayor intensidad de luz, antes de ser obstaculizado el rayo de luz. 

Propagación: la propagación de la luz es en linea recta. En relación a esto encontramos diferentes fenómenos que ocurren durante la propagación de la luz.

Difracción: esta característica se presenta cuando a los rayos de luz se les obstaculiza por rendijas ocasionando las el siguiente efecto, al presentar un agujero.

A la izquierda podemos ver la representación
 de la luz entrante y a la derecha lo que ocurre
 al atravesar de una rendija

Interferencia: muy en relación a la difracción, el fenómeno de la interferencia ocurre al presentarse mas de una abertura, también puede producirse con diferentes fuentes de luz. Lo que ocurre es que las ondas de luz se anulan entre si al encontrarse.

En este caso podemos apreciar lineas mas
 oscuras que no presentan movimiento.

 Estas partes que no presentan luz ocurren interferencias destructivas.

Refracción: esta característica se presenta al pasar la luz a un distinto medio material, mas denso o menos denso, presentando ralentizacion al pasar a un medio mas denso y mayor velocidad al pasar a un medio menos denso, ademas de una desviación en relación al angulo de incidencia del rayo. Al pasar la luz blanca a través de un prisma podemos apreciar la proyección del espectro visible, causando por que la luz blanca se forma de luz de todos los colores(imagen 1 y 2). En el caso del lápiz notamos un desfase de la imagen debido al angulo en que se ve el vaso, notar que la parte de fuera del vaso es la imagen que pasa directamente a los ojos y la parte sumergida se ralentiza y se desvía al cambiar de medio (imagen 3).

Imagen 1

Imagen 2:Las gotas de agua en el aire funcionan

 como prismas dando así el arco iris

Imagen 3

Reflexión: Al incidir sobre una superficie plana, la luz es reemite las ondas con un angulo igual con la que estos rayos incidieron, esta se denomina reflexión especular.



A pesar de que esto se aplica en todos los casos, no en todos ellos las superficies son perfectamente planas mostrando interferencias destructivas, esto se denomina reflexión difusa.

Sonido

Segunda entrada, en relación al primer tema de las ondas, y así la definiremos.

¿Que es el sonido?

Es un tipo de onda que necesita de algún medio material para propagarse, por ejemplo un liquido, un gas o un solido, por lo tanto, es una onda mecánica, además es una onda longitudinal que comprende entre los 20 Hz y los 20.000 Hz.

Características del sonido

Dado este rango audible de frecuencias podemos nombrar diferentes propiedades en relación al sonido, tales como:

La altura o tono: la cual varia en relación a la frecuencia del sonido y es clasificada en agudo, siendo estas las ondas de mayor frecuencia; los sonidos graves de frecuencias bajas; además encontramos los sonidos medios, que se encuentran entre los sonidos graves y agudos.

La intensidad: esta característica esta dada por la amplitud de las diferentes ondas de sonido, dada mayor la amplitud, mayor intensidad, y está es medida en decibel (Db). Destacamos el umbral del dolor que se encuentra aproximadamente a 140 Db

La duración: ligado al ámbito musical encontramos los sonidos largos, cortos, muy largos, etc.

El timbre: también ligado con lo musical, el timbre es una característica que hace que los sonidos sean únicos en cada instrumento, desde los instrumentos musicales de aire, de cuerda, de persecución, hasta, incluso, las cuerdas vocales humanas.

Misma nota musical, Diferentes timbres.

Velocidad del sonido: En las siguientes condiciones ambientales, 0°C, 1 atm de presión a nivel del mar y a 0% de humedad en el aire, el sonido se propaga a 331,5 m/s.

Fenómenos Del sonido 

Reverberación: este fenómeno se denomina como el alargamiento de la duración del sonido debido a la reflexión de este en diferentes superficies, siendo el tramo mas corto entre la emisión del sonido y el receptor el que se escucha primero, luego las diferentes reflexiones. Este es el fenómeno que produce el eco.

Resonancia: en este fenómeno ocurre cuando dos cuerpos con la misma frecuencia de vibración, uno de ellos comienza a emitir sonido, traspasando estas ondas al otro cuerpo el que termina por emitir el mismo sonido.

El diapasón A suena, eventualmente debido a la
resonancia el diapasón B comenzará a sonar también.

Efecto Doppler: Corresponde al cambio de frecuencias aparente producido por el movimiento relativo de la fuente de sonido en relación al receptor. Mientras se acerca la fuente de sonido al receptor, el sonido parece tener mayor frecuencia (sonar mas agudo) y cuando este se aleja, su frecuencia pareciera reducirse (suena mas grave).

Ondas

Nuestra primera entrada tratara sobre las Ondas, por eso partiremos definiendo.

¿Que es una Onda?

Las ondas son una perturbación que se propagan en el espacio, transporta energía pero no materia, existen dos tipos de Ondas según su naturaleza:

- Ondas mecánicas: Son las que necesitan un medio material para propagarse (agua, aire), un ejemplo de estas ondas es el sonido.
 

                          

- Ondas electromagnéticas: Estas no necesitan medio de propagación, es decir pueden viajar por el espacio vació, un ejemplo de estas Ondas es la Luz.

Y según su dirección de propagación existen 2 tipos más:

-Ondas transversales: son aquellas en que la dirección de propagación es perpendicular a la propagación de la onda.

-Ondas Longitudinales: son las que su dirección de propagación coincide con la propagación de la onda.

Características de las ondas


Durante el movimiento de una onda experimenta puntos de mayor y menor elongación, los que se denominan crestas y valles. Justo entre estos se encuentra la linea de equilibrio, la que al momento de encontrarse con la onda genera un nodo. Dado esto se pueden realizar las siguiente mediciones.

Longitud de onda: corresponde a la distancia entre cresta y cresta o valle y valle. Es usualmente representado por la letra griega lambda

Periodo: es el tiempo necesario para que una partícula se encuentre en el mismo estado de oscilación. el periodo es simbolizado por una "T" mayúscula.

Frecuencia: cantidad de crestas o valles que pasan por un punto determinado por segundo. Su símbolo es "f" y la frecuencia es medida en Hertz (Hz).

Amplitud: Corresponde a la la distancia máxima entre la partícula y su linea de equilibrio.