Definición:
Las ondas son perturbaciones que se propagan a través de un medio o en el vacío, transfiriendo energía sin que haya un desplazamiento neto de materia. Son una forma fundamental en que la energía se mueve a nuestro alrededor, desde el sonido que escuchamos hasta la luz que vemos.
Tipos de ondas:
Las ondas se pueden clasificar de varias maneras, dependiendo de sus características:
Según el tipo de onda (o naturaleza)
Ondas Mecánicas: Requieren un medio material (sólido, líquido o gas) para propagarse. No pueden viajar en el vacío. La energía se transmite a través de las vibraciones de las partículas del medio.
Ondas Electromagnéticas: No necesitan un medio material para propagarse, pueden viajar en el vacío. Son el resultado de la oscilación de campos eléctricos y magnéticos mutuamente perpendiculares.
Según la dirección de propagación y orientación de la oscilación:
Ondas Transversales: La dirección de la oscilación de las partículas del medio es perpendicular a la dirección de propagación de la onda.
Ondas Longitudinales: La dirección de la oscilación de las partículas del medio es paralela a la dirección de propagación de la onda. Las partículas del medio se comprimen y expanden a lo largo de la misma dirección en que la onda avanza.
Elementos de la onda:
Para describir una onda, utilizamos varios elementos clave:
Cresta: El punto de máxima amplitud o desplazamiento positivo de la onda.
Valle: El punto de mínima amplitud o desplazamiento negativo de la onda.
Longitud de Onda (λ): La distancia entre dos crestas consecutivas, dos valles consecutivos, o cualquier par de puntos idénticos en fases consecutivas.
La propagación de onda:
Se refiere al proceso mediante el cual una perturbación viaja a través de un medio o el vacío. Este proceso implica la transferencia de energía de un punto a otro.
En ondas mecánicas: La energía se transmite a través de las interacciones entre las partículas del medio. Una partícula que oscila transfiere su energía a la partícula adyacente, y así sucesivamente. La velocidad de propagación depende de las propiedades elásticas y de inercia del medio (por ejemplo, en un sólido, la rigidez y la densidad).
En ondas electromagnéticas: Estas ondas se auto-propagan sin necesidad de un medio. Los campos eléctricos y magnéticos oscilantes generan y sostienen mutuamente su propagación. En el vacío, todas las ondas electromagnéticas viajan a la velocidad de la luz (aproximadamente 3×108 m/s).
Cuando una onda se encuentra con una frontera entre dos medios diferentes, puede experimentar fenómenos como:
Reflexión: La onda rebota y regresa al medio original. Refracción: La onda cambia de dirección al pasar de un medio a otro debido a un cambio en su velocidad.
Difracción: La onda se dobla alrededor de obstáculos o se extiende al pasar a través de aberturas estrechas. Interferencia: Dos o más ondas se superponen, lo que puede resultar en una onda resultante de mayor o menor amplitud.