LA DIFRACCIÓN

LA DIFRACCIÓN

La difracción es un fenómeno característico de las ondas, éste se basa en el curvado y esparcido de las ondas cuando encuentran un obstáculo o al atravesar una rendija. La difracción ocurre en todo tipo de ondas, desde ondas sonoras, ondas en la superficie de un fluido y ondas electromagnéticas como la luz y las ondas de radio. También sucede cuando un grupo de ondas de tamaño finito se propaga; por ejemplo, por causa de la difracción, un haz angosto de ondas de luz de un láser deben finalmente divergir en un rayo más amplio a una cierta distancia del emisor.

La interferencia se produce cuando la longitud de onda es mayor que las dimensiones del objeto, por tanto, los efectos de la difracción disminuyen hasta hacerse indetectables a medida que el tamaño del objeto aumenta comparado con la longitud de onda.

A CONTINUACIÓN VEREMOS UNAS IMÁGENES QUE NOS MUESTRAN LA DIFRACCIÓN DE ONDAS EN UN MEDIO DE PROPAGACIÓN 

Debido a la dualidad onda-corpúsculo característica de la mecánica cuántica es posible observar la difracción de partículas como neutrones o electrones. En los inicios de la mecánica cuántica este fue uno de los argumentos más claros a favor de la descripción ondulatoria que realiza la mecánica cuántica de las partículas subatómicas.

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LA POLARIZACIÓN

LA POLARIZACIÓN 

Polarización es el proceso por el cual en un conjunto originariamente indiferenciado se establecen características o rasgos distintivos que determinan la aparición en él de dos o más zonas mutuamente excluyentes llamadas polos.

CUANDO HABLAMOS DE POLARIZACIÓN TAMBIÉN NOS REFERIMOS A:

Puedes dar clik en cada uno de los siguientes temas para obtener mayor información:

El término científico de polarización puede hacer referencia a:

• Polarización electroquímica: modificación de las características de una celda electroquímica por el uso de la misma.
• Polarización eléctrica
• Polarización social
• Polarización política
• Polarización electromagnética o de luz.
• Polarización (Psicología)
• Polarización química: facilidad con que se puede distorsionar la densidad electrónica de un átomo o una molécula.

OSEA QUE PODEMOS DECIR QUE:

La polarización es una característica de todas las ondas transversales. El tema 

será abordado tratando el problema desde la perspectiva de la parte visible del espectro 

electromagnético; sin embargo resulta útil pensar en el problema de una cuerda que en 

el equilibrio yace, supongamos, a lo largo del eje X. Los desplazamientos de la cuerda 

podrían ser en la dirección Y, y la cuerda siempre estaría 

en el plano XY o por el contrario los desplazamientos 

podrían ser en la dirección Z, y entonces la cuerda 

siempre estaría en el plano XZ.

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LA INTERFERENCIA

LA INTERFERENCIA

En física, la interferencia es un fenómeno en el que dos o más ondas se superponen para formar una onda resultante de mayor o menor amplitud. El efecto de interferencia puede ser observado en cualquier tipo de ondas, como luz, radio, sonido, ondas en la superficie del agua, etc.

Puede producir aumento, disminución o neutralización del movimiento aleatorio.

EXISTEN DOS CLASES DE INTERFERENCIAS: CONSTRUCTIVAS Y DESTRUCTIVAS

INTERFERENCIA CONSTRUCTIVA 

• En las telecomunicaciones y áreas afines, la interferencia es cualquier proceso que altera, modifica o destruye una señal durante su trayecto en el canal existente entre el emisor y el receptor.

• Cuando en mecánica ondulatoria se habla de interferencia constructiva se hace referencia a una superposición de dos o más ondas de frecuencia diferentes , al interferirse crean un nuevo patrón de ondas de mayor intensidad (amplitud) cuya cuspide es el antinodo; tras este punto, vuelven a ser las mismas ondas de antes.

INTERFERENCIA DESTRUCTIVA

Cuando en mecánica ondulatoria se habla de interferencia destructiva se hace referencia a una superposición de dos o más ondas de frecuencia idéntica o similar que, al interferirse crean un nuevo patrón de ondas de menor intensidad (amplitud) en un punto llamado nodo. Tras dicho punto, las ondas siguen siendo como eran antes de interferirse, aunque esta vez alejándose del nodo. En el caso más extremo, dos ondas de igual frecuencia y amplitud en contrafase (desfasadas 180º), que se interfieren, se anulan totalmente por un instante (como se ilustra en el primer gráfico de la derecha). De igual manera, vuelven a ser las mismas después de traspasar el nodo, aunque esta vez alejándose del mismo.

Para Finalizar:

La interferencia es un fenómerno que ocurre cuando dos ondas pasan a través de una misma región simultáneamente.

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LA REFRACCIÓN

  LA REFRACCIÓN

La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. Solo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si estos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina en el cambio de velocidad de propagación de la onda.

EJEMPLOS

Un ejemplo de este fenómeno se ve cuando se sumerge un lápiz en un vaso con agua: el lápiz parece quebrado. También se produce refracción cuando laluz atraviesa capas de aire a distinta temperatura, de la que depende el índice de refracción. Los espejismos son producidos por un caso extremo de refracción, denominado reflexión total. Aunque el fenómeno de la refracción se observa frecuentemente en ondas electromagnéticas como la luz, el concepto es aplicable a cualquier tipo de onda.

EXPLICACIÓN FÍSICA

Se produce cuando la luz pasa de un medio de propagación a otro con una densidad óptica diferente, sufriendo un cambio de rapidez y un cambio de dirección si no incide perpendicularmente en la superficie. Esta desviación en la dirección de propagación se explica por medio de la ley de Snell.

INDICE DE REFRACCIÓN

Es la relación entre la velocidad de propagación de la onda en un medio de referencia (por ejemplo el vacío para las ondas electromagnéticas) y su velocidad en el medio del que se trate.

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LA REFLEXIÓN

LA REFLEXIÓN 

La reflexión es el cambio de dirección de un rayo o una onda que ocurre en la superficie de separación entre dos medios, de tal forma que regresa al medio inicial. Ejemplos comunes son la reflexión de la luz, el sonido y las ondas en el agua.

Reflexión de la luz y sus leyes

Es el cambio de dirección, en el mismo medio, que experimenta un rayo luminoso al incidir oblicuamente sobre una superficie. Para este caso las leyes de la reflexión son las siguientes:

1a. ley: El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal, se encuentran en un mismo plano.

2a. ley: El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.

  

REFLEXIÓN INTERNA TOTAL

Cuando en la refracción el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo crítico 
ocurre lo que se conoce como reflexión interna total. Cálculo del ángulo crítico:

en fórmula:

: ángulo crítico;

: índice de refracción.

Retrorreflexión

Principio de funcionamiento de un reflector de esquina.

La retroreflexión es la capacidad que tienen algunas superficies que por su estructura pueden reflejar la luz de vuelta hacia la fuente, sin que importe el ángulo de incidencia original. Este comportamiento se puede observar en un espejo, pero únicamente cuando éste se encuentra perpendicular a la fuente; es decir, cuando el ángulo de incidencia es igual a 90°. Se puede construir un retroreflector simple colocando tres espejos ordinarios de forma que todos sean perpendiculares entre sí (un reflector esquinero). La imagen que se produce es igual a la imagen producida por un espejo pero invertida. Tal como se observa en la figura, la combinación de las diferentes superficies hace que el haz de luz sea reflejado de vuelta a la fuente.

Reflexión acoplada compleja

La luz se refleja exactamente en la dirección de la fuente de donde proviene debido a un proceso óptico no lineal. En este tipo de reflexión, no solo se invierte la dirección de la luz; también se invierte el frente de la onda. Un reflector acoplado se puede utilizar para eliminar aberraciones en un haz de luz, reflejándola y haciéndola pasar de nuevo por el dispositivo óptico que causa la aberración.

Reflexión de neutrones

Materiales que reflejan neutrones, como por ejemplo el berilio, son utilizados en reactores nucleares y en armas atómicas. En las ciencias físicas y químicas, la reflexión de neutrones es utilizada para determinar la estructura y composición interna de un material. 

Reflexión del sonido

Cuando una onda sonora golpea una superficie plana es reflejada de manera coherente asumiendo que el tamaño de la superficie reflectiva es lo suficientemente larga con relación a la longitud de la onda que incide. Tómese en cuenta que las ondas del sonido audible tienen un amplio rango de frecuencias (de 20 Hz hasta 20000 Hz), al igual que la longitud de onda (que pude variar de 20 mm hasta 17 m). Como resultado, se obtiene que la naturaleza en general, así como el comportamiento del fenómeno de reflexión varía de acuerdo con la estructura y la textura de las superficies de reflexión; por ejemplo, una superficie porosa tiende a absorber grandes cantidades de energía, mientras que una superficie áspera (donde áspero es relativo a la longitud de onda) reflejará las ondas en todas direcciones dispersando la energía de la onda, en lugar de reflejar el sonido en forma coherente. Esto nos lleva al campo de la Acústica arquitectónica, porque la naturaleza de estas reflexiones son críticas para la sensación del espacio en un auditorio.

REFLEXIÓN SÍSMICA

Las ondas sísmicas producidas por terremotos o por otras fuentes tales como explosiones, pueden ser reflejadas por capas dentro
de la Tierra. El estudio de las ondas sísmicas reflejadas en las profundidades ha dado a los sismólogos la oportunidad de determinar las capas que conforman la estructura de la Tierra. El estudio de las ondas sísmicas reflejadas de poca profundidad
se utiliza en sismología por reflexión, que estudia la corteza de la Tierra en general, y en particular para encontrar posibles
 yacimientos de petróleo o gas natural.