Si deja caer una piedra en un estanque de agua quieta, la superficie del agua se altera. La perturbación no se limita a un solo lugar, sino que se propaga hacia afuera a lo largo de un círculo. Si continúa arrojando piedras en el estanque, verá círculos que se mueven rápidamente hacia afuera desde el punto donde se altera la superficie del agua. Da la sensación de que el agua se está moviendo hacia afuera desde el punto de perturbación. Si coloca algunas piezas de corcho en la superficie perturbada, se observa que las piezas de corcho se mueven hacia arriba y hacia abajo, pero no se alejan del centro de la perturbación. Esto muestra que la masa de agua no fluye hacia afuera con los círculos, sino que se crea una perturbación en movimiento. Del mismo modo, cuando hablamos, el sonido se mueve hacia afuera, sin ningún flujo de aire de una parte del medio a otra. Las perturbaciones producidas en el aire son mucho menos obvias y solo nuestros oídos o un micrófono pueden detectarlas. Estos patrones, que se mueven sin la transferencia física real o el flujo de materia en su conjunto, se denominan ondas.
Las ondas transportan energía y el patrón de perturbación tiene información que se propaga de un punto a otro. Todas nuestras comunicaciones dependen esencialmente de la transmisión de señales a través de ondas. El habla significa que la producción de ondas de sonido en el aire y la audición equivalen a su detección. A menudo, la comunicación involucra diferentes tipos de ondas. Por ejemplo, las ondas de sonido pueden convertirse primero en una señal de corriente eléctrica que a su vez puede generar una onda electromagnética que puede transmitirse mediante un cable óptico o un satélite. La detección de la señal original generalmente implicará estos pasos en orden inverso.
No todas las ondas requieren un medio para su propagación. Por ejemplo, las ondas de luz pueden viajar a través del vacío. La luz emitida por las estrellas, que están a cientos de años luz de distancia, nos llega a través del espacio interestelar, que es prácticamente un vacío.
Algunos ejemplos de ondas son: olas oceánicas, ondas sonoras, ondas de luz, terremotos, ondas de radio y televisión, rayos X, fibra óptica, láser, microondas en hornos, etc.
1. Ondas mecánicas:
El tipo más familiar de ondas, como las ondas en una cuerda, ondas de agua, ondas de sonido, ondas sísmicas, etc., son las llamadas ondas mecánicas. Estas ondas requieren un medio para la propagación, no pueden propagarse a través del vacío. Implican oscilaciones de partículas constituyentes y dependen de las propiedades elásticas del medio.
Las ondas mecánicas vienen en dos formas diferentes: onda transversal y onda longitudinal.
Una onda transversal es una onda que hace que las partículas sobre las que pasan vibren en ángulo recto a la dirección en la que se mueven las ondas. Mueve el medio perpendicular al movimiento ondulatorio. Por ejemplo, imagine un bote que se balancea arriba y abajo en el agua a medida que pasa una ola; una cuerda de guitarra vibrante, etc.
Una onda longitudinal es una onda que hace que las partículas sobre las que pasan vibren paralelas a la dirección en que se mueven las ondas. Mueve el medio paralelo al movimiento ondulatorio. Por ejemplo, olas resbaladizas que empujas y tiras, etc.
2. Ondas electromagnéticas:
Las ondas electromagnéticas son un tipo diferente de onda. Las ondas electromagnéticas no requieren necesariamente un medio: pueden viajar a través del vacío. La luz, las ondas de radio, los rayos X son ondas electromagnéticas. En el vacío, todas las ondas electromagnéticas tienen la misma velocidad.
3. Olas de la materia:
El tercer tipo de onda son las llamadas ondas de materia. La materia está compuesta de átomos, y los átomos están formados por protones, neutrones y electrones. La función de onda para una partícula material a menudo se denomina onda de materia. Toda la materia puede exhibir un comportamiento ondulatorio. Por ejemplo, un haz de electrones puede difractarse como un haz de luz o una onda de agua. Son conceptualmente más abstractos que las ondas mecánicas o electromagnéticas; ya han encontrado aplicaciones en varios dispositivos básicos para la tecnología moderna; Las ondas de materia asociadas con los electrones se emplean en microscopios electrónicos.
