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Ondas Superficiales 4º Medio Rafael Cautivo Sánchez Rafael Cautivo Sánchez COLEGIO LA GIROUETTE COLEGIO LA GIROUETTE
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Ondas Superficiales
4º Medio
Rafael Cautivo SánchezRafael Cautivo Sánchez
COLEGIO LA GIROUETTECOLEGIO LA GIROUETTE
Equipo de estudio experimental(Cubeta de ondas)
Retroproyector
Cubeta de vidrio con agua
Mecanismo generador de ondas
Telón
Efecto de la proyección
Zona de gran iluminación
Zona de poca iluminación
Onda superficial en agua
Telón
Luz del retroproyector
Efecto de lente: convergente y divergente
Efecto de lente: convergente y divergente
Tipos de Ondas Superficiales
• Generador Puntual
• Generador lineal (recto)
Ondas Circulares
Ondas lineales
Fenómenos en Ondas SuperficialesFenómenos en Ondas Superficiales• Reflexión Onda al llegar al final del medio.
• Refracción Onda al pasar de un medio a otro.
• Dispersión Separación de ondas periódicas al pasar de un medio a otro.
• Difracción Onda al pasar por una ranura.
• Interferencia Superposición de ondas.
Difracción
La Difracción.La Difracción.• Sea un frente de ondas recto que viaja en dirección a
una ventana o ranura.
¿Qué le sucede a la onda?
• ¿Continua viajando como se muestra en la figura?
• La respuesta es nono. Lo que le ocurre es...
La Difracción.La Difracción.
• La onda se abre en los bordes. Esto es la Difracción.
La Difracción.La Difracción.
• La Difracción depende de la relación entre la longitud de onda (λ) y el tamaño (d) de la ventana.
• Si d >>λ , la difracción es poco notoria y ...
• Si d = λ , la difracción es muy amplia.
La Difracción.La Difracción.
λ
d
• ¿Ocurre la difracción con el sonido?• La respuesta es sí.
• Ocurre y es bastante notoria pues.• Las puertas y ventanas por las que pasa el sonido son
de un tamaño comparable al de la longitud de onda de los sonidos que percibimos.
• Como se recordará, para el sonido: 1,6 cm < λ < 16 m.
• Por ello podemos escuchar...
La Difracción.La Difracción.
• ...el sonido producido en una habitación desde un lugar que no vemos.
La Difracción.La Difracción.
Parlante
• Evidentemente la Luz no se difracta o,...• por lo menos no lo notamos.• ¿Será un problema de nuestra percepción?
• ¿Será que la Luz no se difracta por que no es un fenómeno ondulatorio?
• Si la Luz fuera un fenómeno corpuscular no se difractaría.
• ¿Será que las longitudes de onda de la Luz (λ) son muy pequeñas en relación al tamaño de las puertas y ventanas (d) que nos rodean?
La Difracción.La Difracción.
InterferenciaInterfer
enci
ao Superposición de ondas
• Consideremos una onda periódica producida por un generador puntual (A)
La Interferencia.La Interferencia.
A
MáximosMínimo
La Interferencia.La Interferencia.• Consideremos consideremos dos generadores puntuales A y B
A
B
Punto en que se suman dos máximos.
Punto en que se suman dos mínimos.
La Interferencia.La Interferencia.
A
B
Puntos en que un máximo y un mínimo se anulan; pero como los frentes de ondas se mueven, no se trata de puntos; sino que....
La Interferencia.La Interferencia.Líneas Nodales
A
B
El número de líneas nodales que se forman depende de la distancia entre las generadores (d), en relación a la longitud de onda (λ) de las ondas.
En este caso d/λ = 3
La Interferencia.La Interferencia.Las líneas nodales se enumeran a partir del eje se simetría del sistema, según se indica.
A
B
Eje de simetría
n = 1
n = 1
n = 2
n = 2
n = 3
n = 3
La Interferencia.La Interferencia.
F1
F2
P
n = 3
n = 2
n = 1
n = 1
n = 2
n = 3
Todos los Puntos de la
línea nodal 1 cumplen con la relación:
Si ∆P = F2P - F1P
Entonces:
∆P = λ/2
La Interferencia.La Interferencia.
F1
F2
P
n = 3
n = 2
n = 1
n = 1
n = 2
n = 3
Todos los Puntos de la
línea nodal 2 cumplen con la relación:
Si ∆P = F2P - F1P
Entonces:
∆P = 3λ/2
A
B
n = 1
n = 1
n = 2
n = 2
n = 3
n = 3
La Interferencia.La Interferencia.
Todos los Puntos de la
línea nodal n cumplen con la relación:
Si ∆P = F2P - F1P
Entonces:
∆P = (n - 1/2)λ
Luego, en general:
La Interferencia.La Interferencia.
F1
F2P
n = 3n = 2
n = 1
n = 1
n = 2n = 3
Así, por ejemplo, si identificamos un punto de una línea nodal (P) y el Nº de dicha línea, podemos determinar la
longitud de onda (λ ) de las ondas que producen el diagrama de interferencias.
Así, por ejemplo, si:
∆P = F2P - F1P = 5 cm.
F1P = 20 cm.
F2P = 15 cm.
∆P = (n - 1/2)λ5 cm = (2 - 1/2)λLuego λ = 10 cm.
La Interferencia.La Interferencia.¿Se podrá hacer interferencia con sonido
siguiendo las ideas anteriores?
La Interferencia.La Interferencia.¿Se podrá hacer interferencia con sonido
siguiendo las ideas anteriores?
Definitivamente SI
La Interferencia.La Interferencia.¿Se podrá hacer interferencia con sonido
siguiendo las ideas anteriores?
Definitivamente SI
n=1
Zonas nodales = silencioZonas nodales = silencio
MM
MM
La Interferencia.La Interferencia.¿Se podrá hacer interferencia con luz
siguiendo las ideas anteriores?
Definitivamente SI, pero...
La Interferencia.La Interferencia.¿Se podrá hacer interferencia con luz
siguiendo las ideas anteriores?
Definitivamente SI, pero con cuidado, no sirven dos ampolletas
Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)
sombra
sombra
luz
Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)
Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)
Diapositiva
Retina
