Propagación de onda en una interfase.

Resumo

Introducción. Una onda es la trasmisión de energía sin desplazamiento de materia. Se trata de una perturbación o agitación que se desplaza en un ambiente determinado y que, después de pasar, lo deja en su estado inicial. Este mecanismo cubre una amplia gama de situaciones: Desde las ondas en la superficie de un líquido hasta la luz, que es en sí un tipo de onda. Desde hace miles de años las ondas han sido objeto de estudio. Todo comenzó cuando Pitágoras descubrió que la investigación acústica tenía relación con la teoría de las ondas, ya que las cuerdas de los instrumentos musicales generaban sonidos. Tiempo después Galileo Galilei pudo relacionar la conexión existente entre cuerpos vibratorios y diferentes sonidos, para lo cual utilizó un péndulo, llegando así a los principios básicos del MAS. Muchos otros científicos continuaron su análisis, ejemplo fue Robert, quien probó la teoría de que no es posible que el sonido viaje en el vacío, confirmándose que este tipo de onda viaja en medios como el aire; también Jean Le Rond d’ Alembert aportó su granito de arena, derivando la ecuación de la onda. De aquí en adelante las futuras generaciones se dedican al estudio de este fenómeno. Christian Huygens, en el siglo XVIII realizó una teoría ondulatoria de la naturaleza de la luz, deduciendo, tiempo más tarde, que todo objeto luminoso genera perturbación en el éter. Este último experimento constituyó la base para la definición actual de onda electromagnética como la forma de propagación de la radiación electromagnética a través del espacio. Objetivo. Analizar los procesos de transmisión y reflexión de las ondas viajeras en una interfase entre medios de propagación elásticos con diferente densidad haciendo énfasis en el fenómeno inversión de la fase por reflexión y las condiciones para que ocurra. Metodología. Para ello fue necesario enfatizar sobre diferentes conceptos, como el de onda, onda mecánica, onda viajera, movimiento ondulatorio, reflexión de una onda viajera, entre otros. Resultados. Todas las ondas, independientemente de su clase o medio de propagación, tienen propiedades comunes que  se manifiestan  claramente en el espacio, pasando de un medio a otro con características distintas, las mismas que serán de vital importancia para los cambios de velocidad y dirección que sufre la perturbación ondulatoria en la interfase, de modo que de acuerdo a las características del medio un cambio en algunas de sus propiedades traerá como consecuencia que dicho movimiento ondulatorio cambie irremediablemente. Conclusiones. Se clasificaron las ondas respecto a diversos criterios, así como los elementos principales que la describen. Se demostró que cuando una onda cambia de un medio a otro, esta es reflejada y dependiendo a las condiciones de frontera que la limitan, este reflejo será invertido o no. También fue estudiada la ley de reflexión para ondas planas y la difracción en ondas circulares. Consecuentemente se explicó el principio de superposición, el cual aborda sobre la función de onda resultante obtenida a través de la suma de dos ondas completamente individuales que se solapan.