CLASIFICACIÓN
DE LAS ONDAS
¿Qué
es una onda?
Es
una perturbación que se propagan oscilando periódicamente, a través de un medio
material deformable (elástico) o en el vacío.
Aunque
su definición no nos resulta tan familiar, cotidianamente interaccionamos con
las ondas al percibir fenómenos como la luz, el sonido, las olas del mar, el movimiento
de un cuerda, las señales de radio y telefonía celular, entre otros.
Formación de una onda.
Una onda se forma cuando una
perturbación, produce un impacto en una determinada partícula del medio, a esta
zona se le denomina foco de la onda y a partir de allí, se genera la oscilación
periódica o movimiento ondulatorio, en todas las direcciones, por las que se
extiende a partir del foco, siempre y cuando se conserven las mismas características
físico- químicas.
Las ondas se clasifican de
acuerdo los criterios que a continuación se describen:
- Medio de
propagación.
- Dirección
de propagación
- Movimiento
de las partículas del medio material
- En
función de su periodicidad
1. Medio de propagación.
Ondas mecánicas: son aquellas
ondas que viajan de un lugar a otro a través de un medio deformable o elástico,
originando una perturbación temporal en este medio, sin que este se transporte
de un lugar a otro.
Esta perturbación ocasiona
cambios en la posición, velocidad y energía de sus átomos o moléculas
Son ejemplo de este tipo de ondas
el sonido, una onda sísmica, una ola, la onda de una cuerda, entre otras.
Ondas electromagnéticas: son
aquellas ondas que no necesitan de un medio material para propagarse, pues se
difunden aún en el vacío, como por ejemplo la luz visible, rayos X, rayos
infrarrojos, rayos ultravioletas, ondas de radio, microondas, entre otras.
2. Dirección de propagación
Ondas unidimensionales: son
aquellas que se propagan a lo largo de una sola dirección del espacio, como las
ondas en los muelles o en las cuerdas. Si la onda se propaga en una dirección única,
sus frentes de onda son planos y paralelos.
Ondas bidimensionales o
superficiales: son ondas que se propagan en dos direcciones, como por ejemplo
las ondas que se producen en una superficie líquida en reposo cuando, por
ejemplo, se deja caer una piedra en el agua.
Ondas tridimensionales o esféricas:
son ondas que se propagan en tres direcciones. Sus frentes de ondas son esferas
concéntricas que salen de la fuente de perturbación expandiéndose en todas
direcciones.
3. Movimiento de las partículas
del medio material
Ondas longitudinales: son
aquellas que se caracterizan porque las partículas del medio se mueven o vibran
paralelamente a la dirección de propagación de la onda. Por ejemplo, las ondas
sonoras y las ondas de un resorte.
Ondas transversales: son aquellas
que se caracterizan porque las partículas del medio vibran perpendicularmente a
la dirección de propagación de la onda. Por ejemplo, las olas del mar y las
ondas que se propagan en una cuerda.
En el siguiente esquema se
muestra la dirección de propagación de este tipo de ondas.
4. En función de su periodicidad
Ondas periódicas: la perturbación
local que las origina se produce en ciclos repetitivos por ejemplo una onda senoidal.
Ondas no periódicas: la
perturbación que las origina se da aisladamente o, en el caso de que se repita,
las perturbaciones sucesivas tienen características diferentes.
Las ondas mecánicas presentan fenómenos
conocidos como pulso, tren de ondas, frente de onda y rayo o vector de
propagación. A continuación describiremos cada uno de ellos.
El movimiento de cualquier objeto
material en un medio (aire, agua, etc.), es una fuente de propagación de ondas,
ya que éste al moverse perturba el medio que lo rodea, originando los fenómenos
conocidos como pulso o tren de ondas.
Cuando se propaga un impulso único o una sola vibración en el
extremo de un cuerpo tenso, como por ejemplo una cuerda o un resorte, se
origina en estos, un tipo de onda llamada pulso.
Un frente de onda es el lugar geométrico que une todos los
puntos que, en un instante dado, se encuentran en idéntico estado de vibración,
es decir, tienen igual fase.
El rayo o vector de propagación, es la línea que señala la
dirección en que se desplaza cualquiera de los puntos de un frente de onda.
Cuando el medio en que se propaga la onda es homogéneo, la dirección de los
rayos siempre es perpendicular.
