Este documento describe diferentes fenómenos asociados a las ondas superficiales, incluyendo la difracción, interferencia y el experimento de Young. Explica cómo la difracción causa que las ondas se expandan al pasar por una abertura y depende de la relación entre la longitud de onda y el tamaño de la abertura. También describe cómo la interferencia produce líneas nodales cuando dos ondas se superponen, y cómo el experimento de Young demostró la naturaleza ondulatoria de la luz usando la interferencia y difracción.

1. Ondas Superficiales
4º Medio
Rafael Cautivo SánchezRafael Cautivo Sánchez
COLEGIO LA GIROUETTECOLEGIO LA GIROUETTE

2. Equipo de estudio experimental
(Cubeta de ondas)
Retroproyector
Cubeta de vidrio
con agua
Mecanismo generador de ondas
Telón

3. 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

4. Tipos de Ondas Superficiales
• Generador Puntual
• Generador lineal (recto)
Ondas Circulares
Ondas lineales

5. 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.

6. Difracción

7. 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?

8. • ¿Continua viajando como se muestra en la figura?
• La respuesta es nono. Lo que le ocurre es...
La Difracción.La Difracción.

9. • La onda se abre en los bordes. Esto es la Difracción.
La Difracción.La Difracción.

10. • 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

11. • ¿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.

12. • ...el sonido producido en una habitación desde un lugar que no
vemos.
La Difracción.La Difracción.
Parlante

13. • 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.

14. InterferenciaInterferenci
a
o Superposición de ondas

15. • Consideremos una onda periódica producida por un generador puntual (A)
La Interferencia.La Interferencia.
A
Máximos
Mínimo

16. 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.

17. 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....

18. 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

19. 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

20. 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

21. 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

22. 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:

23. La Interferencia.La Interferencia.
F1
F2
P
n = 3
n = 2
n = 1
n = 1
n = 2
n = 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)λ
5 cm = (2 - 1/2)λ
Luego λ = 10 cm.

24. La Interferencia.La Interferencia.
¿Se podrá hacer interferencia con sonido
siguiendo las ideas anteriores?

25. La Interferencia.La Interferencia.
¿Se podrá hacer interferencia con sonido
siguiendo las ideas anteriores?
Definitivamente SI

26. 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

27. La Interferencia.La Interferencia.
¿Se podrá hacer interferencia con luz
siguiendo las ideas anteriores?
Definitivamente SI,
pero...

28. La Interferencia.La Interferencia.
¿Se podrá hacer interferencia con luz
siguiendo las ideas anteriores?
Definitivamente SI,
pero con
cuidado, no
sirven dos
ampolletas

29. Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)
sombra
sombra
luz

30. Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)

31. Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)
Diapositiva
Retina