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Octubre de 2015
Volumen 1, nº 1
Instituto Universitario
Politecnico Santiago
Las ondas electromagnéticas dominan nuestro Universo y vida. Para
ello basta con mirar a nuestro alrededor y percibir la luz que emiten
las estrellas como el Sol, o escuchar la Radio o hablar usando el telé-
fono móvil. ¿Desde cuando conocemos la naturaleza de estas ondas?
Volvamos al siglo XIX y más concretamente a la época final de Fara-
day .Su descubrimiento fue que si un campo eléctrico producía un
campo magnético, de manera inversa un campo magnético produciría
una corriente eléctrica. También Hacia la mitad del siglo XIX el cientí-
fico escocés James Clerk Maxwell (1831-1879) dedujo un sistema de
ecuaciones ,las ecuaciones de Maxwell- que describían la estructura y
relación de estos campos eléctricos y magnéticos. Son cuatro ecua-
ciones que condensan todo el cuerpo de doctrina del electromagnetis-
mo a nivel clásico. En otras palabras, todo fenómeno en el que partici-
pen la electricidad y magnetismo se puede describir a nivel de la Físi-
ca clásica utilizando las ecuaciones de Maxwell .
En la época de Maxwell no se conocía ninguna carga oscilante que pu-
diera producir luz. Esto se consiguió muchos años más tarde. Así pues
nadie creyó la teoría de Maxwell hasta que un físico alemán R. Hein-
rich Hertz (1857-1894) descubrió las ondas de radio mediante una se-
rie de experimentos confirmando así la teoría de Maxwell de la radia-
ción electromagnética .
Los Orígenes de la Radio pretende ser una breve historia de los sue-
ños y esfuerzos de todos aquellos personajes que, a caballo entre dos
siglos, descubrieron que las palabras podían viajar mucho más lejos y
rápidas que el viento. Personajes que utilizaron la incipiente tecnología
eléctrica para convertir el electromagnetismo en un medio de comuni-
cación para todos los pueblos del mundo
Roniel Andres Flores [email protected]
Director Editorial Roniel flores
Comité Editorial Roniel Flores
Colaboradores Roniel flores Roniel flores
Octubre de 2015
Volumen 1, nº 1
Instituto Universitario Politecnico Santiago Mariño
Artículo 1 : _________________________________
ONDAS Y CLASIFICACION
Artículo 2: ___________________________________
MEDIOS DE PROPAGACION
Artículo 3: ___________________________________
INDICE DE REFRACCION
Artículo 4: ___________________________________
VECTOR POINTYNG
"El movimiento ondulatorio puede considerarse como un transporte de energía y canti-dad de movimiento desde un punto del espacio a otro, sin transporte de materia. ."
A) Según como vibran sus partículas: Ondas transversales Ondas longitudinales B) Según su naturaleza de propagación: Ondas mecánicas Ondas electromagnéticas Ondas viajeras Ondas estacionarias Ondas armónicas ONDAS TRANSVERSALES :ES una onda transversal el senti-
do de propagación y la dirección de vibración de las partículas del medio es en forma perpendicular al origen de vibración. Ejemplo: la luz
ONDAS LONGITUDINALES: En una onda longitudinal el senti-
do de propagación y la dirección de vibración de las partículas coinciden. Ejemplo: El sonido vibración propagación
ONDAS MECÁNICAS :Estas ondas necesitan un medio natural para su propagarse, el cual puede ser un sólido, un liquido o un gas. Ejemplo: el sonido.
ARTICULO 1: ONDAS Y CLASIFICACION
CLASIFICACION DE LAS ONDAS
En física, una onda consiste en la propagación de una pertur-bación de alguna propiedad de un medio, por eje-plo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, a través de dicho medio, impli-cando un transporte de energía sin transporte de materia. El medio perturbado puede ser de naturaleza diver-sa como aire, agua, un trozo de metal e, incluso, inmaterial como el vacío. La magnitud física cuya pertur-bación se propaga en el medio
se expresa como una función tanto de la posición como del
tiempo . Matemática-mente se dice que dicha fun-ción es una onda si verifica la ecuación de ondas:
donde v es la velocidad de pro-
pagación de la onda.
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ONDAS ELECTROMAGNETICAS :Estas ondas no necesitan un medio natural para propagarse, pueden propagarse en el vacío, gracias a campos electrices y magnéticos. Ejemplos: la luz, ondas de radio, las microondas y los rayos U.V.
ONDAS VIAJERAS La propagación de la onda se realiza en sentido único, es decir, estas ondas viajan hacia el mismo lugar sin devolverse. Por ejemplo, las ondas de televisión se propagan desde la antena repetidora hasta tu televisor y a todos los demás televisores de la ciudad. Las ondas viajeras se expanden li-bremente por el espacio.
ONDAS ESTACIONARIAS Estas ondas resultan de dos ondas viajeras que via-jan en sentidos contrarios. Una onda estacionaria se forma cuando una onda viajera incide sobre un punto fijo, obligándola a devolverse, pero invertida a res-pecto a la primera.
Ambas ondas, se combinan en forma precisa dando origen a una onda que parecie-ra que está detenida con lugares de vibración nula (nodos) y lugares de vibración máxima (antinodos) . Este tipo de ondas se producen en los instrumentos musicales de cuerda.
ONDAS ARMONICAS :En este tipo de onda los pulsos que producen la vibra-
ción se suceden en un periodo fijo, es decir en un igual intervalo de tiempo
. .
Ciclo: Un ciclo es la menor distancia a partir de la cual una onda se repite.
También tenemos un ciclo cuando recorremos una oscilación completa con un Pén-
dulo. El ciclo viene dado
por la longitud de onda,
que es el parámetro físi-
co que indica el tamaño
de una onda, precisa-
mente, la distancia que
hay entre el principio y el
final de una onda.
Podemos tomar tres re-
ferencias:
* Cresta a cresta.
* Valle a valle.
* Punto de equilibrio a
punto de equilibrio. 5
ELEMENTOS DE UNA ONDA
Cresta: Es la parte más elevada de una onda.
Valle: Es la parte más baja de la onda.
Longitud de onda: Es la distancia comprendida entre dos crestas o dos va-lles.
Elongación: Es la distancia comprendida entre la posición de equilibrio de n punto en oscilación y la posición donde se encentra en un instante determina-do.
Amplitud: (A) el la máxima elongación es decir, el desplazamiento desde n punto de equilibrio hasta la cresta o el valle.
Oscilación: Se lleva a cabo cando un punto en vibración ha tomado todos los valores positivos y negativos.
Período de oscilación: En física, el período de una oscilación es el tiempo transcurrido entre dos puntos equivalentes de la oscilación. Es el mínimo lapso que separa dos instantes en los que el sistema se encuentra exactamente en el mismo estado: mismas posiciones, mismas velocidades, mismas amplitu-des. Así, el periodo de oscilación de una onda es el tiempo empleado por la misma en completar una longitud de onda. Por ejemplo, en una onda, el perio-do es el tiempo transcurrido entre dos crestas o valles sucesivos. El periodo (T) es recíproco de la frecuencia.
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las ondas se pueden definir como perturbaciones que se propagan a través del espacio o de un medio físico capaz de transmitirlas;
El sonido (las ondas sonoras) son ondas mecánicas elásti-cas longitudinales u ondas de compresión. Eso significa que:
Para propagarse precisan de un medio (aire, agua, cuer-po sólido) que trasmita la perturbación (viaja más rápido en los sólidos, luego en los líquidos, aun más lento en el aire, y en el vacío no se propaga). Es el propio medio el que produce y propicia la propagación de estas ondas con su compresión y expansión. Para que pueda comprimirse y expandirse es imprescindible que éste sea un medio elásti-co, ya que un cuerpo totalmente rígido no permite que las vibraciones se transmitan. Así pues, sin medio elástico no habría sonido, ya que las ondas sonoras no se propagan en el vacío.
ARTICULO 2: MEDIOS DE PROPAGACION
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ARTICULO 3: VECTOR DE POINTYNG
Se denomina vector de Po-
ynting al vector cuyo módulo
representa la intensidad ins-
tantánea de energía electro-
magnética que fluye a través
de una unidad de área per-
pendicular a la dirección de
propagación de la onda elec-
tromagnética, y cuyo
sentido es el de pro-
pagación. Recibe su
nombre del físico in-
glés John Henry Po-
ynting. Se expresa mediante
el símbolo
El vector de Poynting puede
definirse como el producto
vectorial del campo eléctrico
y el campo magnético, cuyo
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Refracción de la luz en la inter-faz entre dos medios con dife-rentes índices de refracción (n2 > n1). Como la velocidad de fase es menor en el segundo medio (v2 < v1), el ángulo de refracción θ2 es menor que el ángulo de incidencia θ1; esto es, el rayo en el medio de índi-ce mayor es cercano al vector normal.
ARTICULO 4: INDICE DE REFRACCION
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Se denomina índice de refracción al cociente de la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el medio cuyo
índice se calcula.1 Se simboliza con la letra y se trata de
un va Lor adimensional.
donde:
: la velocidad de la luz en el vacío
: velocidad de la luz en el medio cuyo índice se calcula
(agua, vidrio, etc.).
La letra "n" representa el índice de refracción del medio.
Frentes de onda de una fuente puntual en el con-texto de la ley de Snell. La región debajo de la línea gris tiene un índice de refracción mayor y velocidad de onda propor-cionalmente menor que la región por encima de la
DEFINICIÓN FÍSICA
El índice de refracción (n) está definido como el cociente de la ve-locidad (c) de un fenómeno ondulatorio como luz o sonido en el de un medio de referencia respecto a la velocidad de fase (vp) en dicho medio:
Generalmente se utiliza la velocidad de la luz (c) en el vacío como medio de referencia para cualquier materia, aunque durante la historia se han utilizado otras referencias, como la velocidad de la luz en el aire. En el caso de la luz, es igual a:
Donde εr es la permitividad relativa del material, y μr es su per-
meabilidad electromagnética relativa. Para la mayoría de los ma-
teriales, μr es muy cercano a 1 en frecuencias ópticas, es decir,
luz visible, por lo tanto, n es aproximadamente .
VALORES PARA DIFERENTES MATERIALES
El índice de refracción en el aire es de 1,00029 pero para efectos prácticos se considera como 1, ya que la velocidad de la luz en este medio es muy cercana a la del vacío.
Otros ejemplos de índices de refracción para luz amarilla del so-
dio (λ=589,6 nm):
