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Reflexion, refraccion, Doppler y difraccion

Reflexión, refracción, difracción y efecto Doppler son cuatro cosas distintas que le pueden pasar a una onda. Reconocer cuál es cuál a partir de una descripción es lo que la prueba pide.

Lo que hay que saber

Reflexión: la onda vuelve. El ángulo de incidencia es igual al de reflexión, medidos desde la perpendicular a la superficie. La rapidez no cambia porque el medio es el mismo. El eco es reflexión del sonido, y la reverberación, muchas reflexiones seguidas.

Refracción: la onda cambia de medio y se desvía. Al pasar a un medio donde viaja más lento se acerca a la perpendicular; al pasar a uno donde va más rápido, se aleja. La frecuencia NO cambia —la impone la fuente—; lo que cambian son la rapidez y la longitud de onda.

En este fenómenoCambiaNo cambia
Reflexiónla direcciónrapidez, frecuencia, longitud de onda
Refraccióndirección, rapidez, longitud de ondala frecuencia
Difracciónla forma del frenterapidez, frecuencia, longitud de onda
Dopplerla frecuencia PERCIBIDAla emitida por la fuente

Difracción: la onda rodea un obstáculo o se abre al pasar por una rendija. Es apreciable cuando la abertura es comparable a la longitud de onda; por eso las ondas largas de radio rodean cerros y la luz visible, no, y por eso se escucha a alguien desde otra habitación aunque no se le vea.

Interferencia. Dos ondas que se encuentran se suman: si las crestas coinciden, la amplitud crece (constructiva); si una cresta coincide con un valle, se cancelan (destructiva). Es el principio de los audífonos con cancelación de ruido.

Efecto Doppler: cambia la frecuencia percibida cuando la fuente y el observador se acercan o se alejan. Al acercarse, la frecuencia sube; al alejarse, baja, y por eso la sirena de una ambulancia cambia de tono justo al pasar. La fuente sigue emitiendo siempre lo mismo. En astronomía se ve como corrimiento al azul o al rojo, y es la evidencia con que se mide que las galaxias se alejan.

**Para todas ellas vale .**

Ejemplo resuelto

1 de 3 pasos

Un rayo de luz pasa del aire al agua y se desvía acercándose a la perpendicular. ¿Qué le ocurre a su frecuencia y a su longitud de onda?

  1. Identifico el fenómeno: la onda cambia de medio y se desvía, así que es refracción.

    Por qué: El cambio de medio es la marca de la refracción. Si volviera al mismo medio sería reflexión, y ahí no cambiaría nada más que la dirección.

Otro ejemplo

Una onda sonora de Hz viaja en el aire a m/s y pasa al agua, donde el sonido viaja a $1.480$ m/s. ¿Qué ocurre con su frecuencia y con su longitud de onda?

El error más común

Decir que en la refracción cambia la frecuencia. La impone la fuente y se conserva al cambiar de medio; lo que cambian son la rapidez y la longitud de onda.

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