Física - 1º B.D.

Antes de empezar a estudiar los fenómenos ondulatorios, analizaremos el concepto de frente de onda.

Un frente de onda es el conjunto de puntos del medio que son alcanzados en un mismo instante por un determinada onda. En el frente de onda el medio presenta el mismo estado de vibración, es decir, los "trocitos de medio" están en fase (recuerda que estar en fase significa tener igual elongación y velocidad)

Las ondas se pueden propagar en una dimensión, en dos dimensiones o en tres dimensiones, es así que los frentes de onda pueden adoptar diferentes formas. La energía que transporta la onda está asociada a la forma del frente de onda. Es importante aclarar que consideraremos que los medios son homogéneos (sus propiedades físicas y químicas son iguales) e isótropos (lo que significa que las direcciones de propagación son equivalentes).

En las imágenes a continuación se muestran algunos frentes de onda en una, dos y tres dimensiones.

En las ondas unidimensionales, el frente de ondas está representado por un punto.

En las ondas bidimensionales los frentes de onda pueden adoptar diferentes formas, dependiendo cómo sean generados. Por ejemplo, si es generado por una gota que cae en la superficie del agua, el frente de onda tendrá forma de circunferencia, cuyo centro estará en el lugar donde cae la gota.

Si la onda es generada por una regla plana que agita el agua, la forma del frente de onda es de líneas planas y paralelas, a continuación se muestra la captura de pantalla del simulador de ondas de la Universidad de Colorado Boulder, en la que se indican los frentes de onda planos y paralelos entre sí.

Frentes de onda planos y paralelos en la superficie del agua. Caso de una onda bidimensional.

Los frentes de las ondas en tres dimensiones que son generadas por un foco puntual tienen forma de esferas concéntricas al lugar de generación.

También pueden darse frentes de ondas planos y paralelos en tres dimensiones. ¿Te imaginas cómo sería su imagen?