la luz como onda

Sabemos que la luz se comporta como onda cuando se producen los efectos de interferencia y difracción. Esto ocurre por ejemplo cuando dos ondas se encuentran en el mismo lugar y como resultado se anulan en unas partes y se refuerzan en otras, formando así un patrón característico de interferencia.
¿Cómo medimos una onda? En una onda electromagnética, por ejemplo, el campo eléctrico cambia en intensidad de manera cíclica así:

Cada ciclo de la onda se repite en intervalos separados por una longitud de onda
La frecuencia mide el número de estos ciclos que ocurren cada segundo.
En la luz, la longitud de onda determina el color de la luz (por ejemplo la longitud de onda correspondiente al color verde es de 550 nanómetros)

8.1 - Concepto de onda:
Onda: Perturbación que se propaga de un lugar a otro. Las perturbaciones son normalmente vibraciones de las partículas de un medio material: una onda es la propagación en el espacio de un movimiento vibratorio.
Las ondas transfieren energía sin que exista transporte de materia.
8.2 - Tipos de ondas
Ondas mecánicas: Necesitan un medio material para propagarse (ondas sonoras, ondas de la superficie del agua, ondas producidas por resortes y cuerdas)
Ondas electromagnéticas: Propagan su energía por medio de perturbaciones eléctricas y magnéticas, y no precisan necesariamente de un medio material para propagarse ya que también lo hacen en el vacío (ondas de luz o de radio, rayos ultravioletas, rayos X)
Según su dirección de propagación, las ondas pueden ser:
Ondas longitudinales: La dirección de la vibración de las partículas y la dirección de propagación de la onda coinciden: las partículas del medio giran paralelamente a la dirección de la onda (resorte, ondas sonoras)
Ondas transversales: La dirección de la vibración de las partículas es perpendicular a la dirección de propagación de la onda (cuerda, la luz, ondas de radio y televisión, rayos X)
Las ondas mecánicas transversales solo se propagan en los sólidos y en las superficies de separación entre líquidos o entre gas y líquido pero nunca en el interior de los gases o de los líquidos. En cambio, las ondas longitudinales pueden hacerlo en cualquier medio.
8.3 - Características de las ondas
A medida que la onda se mueve cara a la derecha, cada punto vibra cara arriba y cara abajo a lo largo de una recta donde los extremos son el punto más alto (cresta) y el punto más bajo (valle) de la curva. En una onda longitudinal, las regiones de compresión correspondes a las crestas y las de expansión o dilatación, a los valles.
Longitud de onda (): Distancia entre dos crestas o dos valles consecutivos.
Período (T): Tiempo necesario para que cualquier partícula vuelva a encontrarse en el mismo estado de vibración.
Frecuencia (f): Es el número de crestas o valles -número de ondas- que pasan por un punto dado cada segundo. La unidad de frecuencia en el SI se denomina hertz (Hz) f=1/T
Amplitud (A): Distancia máxima que puede separar a una partícula de su posición de equilibrio.
La energía transportada por una onda es directamente proporcional al cuadrado de su amplitud y al cuadrado de su frecuencia.
Como la velocidad de una onda en un determinado medio (v) es constante, el espacio que recorre es igual al producto de su velocidad por el tiempo: s=vt
Ecuación fundamental de las ondas: =vT
=v.1/f=v/f
8.4 - Naturaleza y propagación del sonido
En la mayoría de los casos, las vibraciones del foco sonoro se propagan en el aire y originan zonas de mayor presión (compresiones) y otras de presión más baja (dilataciones) que al incidir sobre el oído producen una sensación sonora.
Onda sonora: Oscilación de presión que se propaga por un medio.
Las ondas sonoras son ondas mecánicas longitudinales; por lo tanto, necesitan un medio material para propagarse, y las compresiones y dilataciones se producen en las misma dirección de propagación de la onda.
Velocidad de propagación de las ondas sonoras:
En un medio homogéneo, las ondas sonoras se propagan a velocidad constante. El sonido se propaga a través de todos los estados de agregación de la materia.
v sólidos>v líquido>v gases
En la velocidad de las ondas sonoras no influye ni su frecuencia, ni su longitud de onda, ni su amplitud. En los sólidos y en los líquidos la velocidad del sonido tampoco depende de la temperatura; en cambio, ésta sí influye en la velocidad del sonido en los gases.
En aeronáutica se usa a veces el número de Mach: Es el cociente entre la velocidad del avión y la velocidad del sonido en las mismas condiciones.
Reflexión de las ondas sonoras:
Reflexión: Cambio de dirección que experimentan las ondas cuando inciden sobre un obstáculo y vuelven al medio del que proceden. El eco se produce por la reflexión de las ondas de los sonidos.
Eco: Audición repetida de un mismo sonido: primero del sonidos directo y después reflectado en una superficie que está suficientemente alejada.
El oído humano distingue dos sonidos consecutivos cuando los percibe con una diferencia de una décima de segundo. Suponiendo que la velocidad del sonido en el aire es 340 m/s, en una décima de segundo el sonido recorre 34 m, y como ha de ir y volver, necesitará para percibirse que el obstáculo este, por lo menos, a una distancia de 17 m.
Cuando la distancia es menor, el sonido directo y los reflectados se superponen y la audición se hace confusa, los sonidos no se perciben con nitidez. Éste fenómeno se denomina reverberación.
8.5 - Cualidades del sonido
Sonoridad: Es la cualidad que permite identificar los sonidos como fuerte o débiles. Depende de la intensidad de la onda, es decir, de la energía transportada por la onda, que siempre es muy pequeña.