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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 fenómeno | Cambia | No cambia |
|---|---|---|
| Reflexión | la dirección | rapidez, frecuencia, longitud de onda |
| Refracción | dirección, rapidez, longitud de onda | la frecuencia |
| Difracción | la forma del frente | rapidez, frecuencia, longitud de onda |
| Doppler | la frecuencia PERCIBIDA | la 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 pasosUn 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?
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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