Temas Selectos de Física II 2017-1

Temas Selectos de Física II 6
semestre
Ondas lineales, superficiales y tridimensionales
Las ondas también se clasifican según la forma que se propagan, ya sea en una dimensión
(unidimensionales), en dos (bidimensionales), o en tres (tridimensionales).
Ondas lineales: Son las que se propagan en una sola dimensión. Tal es el
caso de las ondas producidas en una cuerda o en un resorte. Es decir, ondas
lineales, tanto transversales como longitudinales, que avanzan en una sola
dimensión o en una sola dirección.
Ondas superficiales: Son las que se difunden en dos dimensiones, como las
ondas producidas en una lámina o en la superficie de un líquido como sucede
cuando una piedra cae en un estanque. En éstas, los frentes de onda son
circunferencias concéntricas al foco o centro emisor, las cuales aumentan de
tamaño conforme se alejan de él.
Ondas tridimensionales: Son las que se propagan en todas direcciones, como
el sonido. Los frentes de una onda son esféricos y los rayos salen en todas
direcciones a partir del centro emisor. La luz y el calor también se propagan
tridimensionalmente.
Ondas electromagnéticas: En 1865, un físico escocés, James Clerk
Maxwell, emprendió la tarea de determinar las propiedades de un medio que
pudiera transportar luz y además tomar parte en la transmisión del calor y la
energía eléctrica. Su trabajo demostró que una carga acelerada puede radiar
ondas electromagnéticas en el espacio. Maxwell explicó que la energía en
una onda electromagnética se divide por igual entre los campos eléctricos y
magnéticos que son perpendiculares entre sí. Ambos campos oscilan en forma
perpendicular a la dirección de propagación de la onda.
Por lo tanto, una onda luminosa no tenía que depender de la materia que vibrara. Se propagaría
mediante campos oscilatorios transversales. Una onda de este tipo “surgiría” de los alrededores de
una carga acelerada y cruzaría el espacio con la velocidad de la luz. Las ecuaciones de Maxwell
predijeron que el calor y la acción eléctrica, al igual que la luz, se propagaban a la velocidad de la luz
como perturbaciones electromagnéticas.
Es importante mencionar que la luz y las ondas de Radio y TV son lo
mismo y viajan a la misma velocidad de 300.000 Km./s, pues todas
son ondas electromagnéticas, éstas no necesitan un medio material
para su propagación, y se difunden aun en el vacío como la superficie
de una esfera que crece y que cada instante cubre una superficie
mayor. De esa manera se están dispersando las señales de Radio y
TV que se han generado en la Tierra desde hace unos 50 años.
BLOQUE III 75