Cuando las olas encuentran nuevos medios, barreras u otras, pueden comportarse de diferentes maneras.
La característica de una ola que golpea un medio diferente y se rebota, ya sea total o parcialmente, se denomina reflexión. Hay dos formas diferentes en que se puede reflejar un pulso de onda.
Si la onda golpea el medio en un ángulo, la onda se reflejará en un ángulo, esto se conoce como la Ley de Reflexión.
De acuerdo con la Ley de Reflexión, el ángulo de incidencia con respecto a la normal es igual al ángulo de reflexión con respecto a la normal, donde lo normal es un rayo perpendicular a la superficie.
Este tipo de reflexión es característico de una onda que golpea una superficie rugosa y se refleja al azar en todas las direcciones. Por ejemplo, el papel refleja la luz en todas las direcciones. Por lo tanto, puedes leer desde cualquier ángulo.
El reflejo del sonido a veces se denomina eco. El porcentaje de sonido reflejado desde una superficie depende de la naturaleza de la superficie. Por ejemplo, obtiene una alta tasa de reflexión de una superficie rígida y lisa, como las paredes de un gimnasio, y una baja reflexión de una superficie suave e irregular, como las suaves y irregulares paredes de un cine.
El estudio de la reflexión sonora se llama acústica.
Las múltiples reflexiones de sonido que hacen que el sonido se distorsione se llaman reverberaciones.
Cuando dos o más ondas ocupan el mismo espacio al mismo tiempo, se dice que interfieren entre sí. Dado que ambas ondas se están moviendo, la interferencia solo durará un corto período de tiempo. En ese punto, las dos ondas continuarán sin cambios por el encuentro. Durante ese período de tiempo en el que las ondas interfieren entre sí, pueden hacerlo de dos maneras distintas, conocidas como interferencia constructiva e interferencia destructiva.
La interferencia constructiva da como resultado un pulso de onda que es más grande que cualquier pulso individual, es decir, se suman.
La interferencia destructiva da como resultado un pulso de onda que es más pequeño que cualquier pulso individual, es decir, se sustraen entre sí.
El principio de superposición puede aplicarse a las ondas siempre que dos o más ondas viajen a través del mismo medio al mismo tiempo. Las olas se atraviesan sin ser molestadas.
El desplazamiento neto del medio en cualquier punto del espacio o el tiempo es simplemente la suma de los desplazamientos de onda individuales.
Esto es cierto tanto para las ondas como para los pulsos.
Cuando muchas ondas similares ocupan el mismo medio, hay un patrón continuo de interferencia que consiste tanto en interferencia constructiva como en interferencia deconstructiva. En circunstancias ideales, se puede establecer una onda estacionaria. Una onda estacionaria es exactamente como su nombre implica una onda que parece estar inmóvil y simplemente está parada en un lugar.
En realidad, hay muchas ondas, todas las cuales se están moviendo, pero el patrón general causado por la interferencia simplemente da la apariencia de una onda estacionaria. Hay dos partes principales de la onda estacionaria.
La refracción de una onda ocurre cuando una onda cambia de dirección al moverse de un medio a otro. Junto con el cambio de dirección, la refracción también causa un cambio en la longitud de onda y la velocidad de la onda. La cantidad de cambio en la onda debido a la refracción depende del índice de refracción de los medios. Un ejemplo de refracción es un prisma. Cuando la luz blanca entra en el prisma, las diferentes longitudes de onda de la luz se refractan. Las diferentes longitudes de onda de la luz se refractan de manera diferente y la luz se divide en un espectro de colores.
La refracción puede ocurrir por cualquiera de las siguientes circunstancias
Refracción de la luz que pasa del aire al vidrio.
El rayo de luz que entra en el vidrio se denomina rayo incidente.
El rayo que viaja en el vidrio se denomina rayo refractado.
El ángulo entre el rayo incidente y la normal se llama ángulo de incidencia.
El ángulo entre el rayo refractado y lo normal se denomina ángulo de refracción.
El rayo incidente golpea el vidrio en ángulo y el rayo refractado se dobla "hacia lo normal". Como el rayo de luz se inclina hacia lo normal cuando pasa del aire al vidrio (de menos denso a más denso), el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo de refracción. Cuando la luz abandona el vidrio, el rayo se desvía "lejos de lo normal". En este caso, el ángulo de refracción es mayor que el ángulo de incidencia (de más denso a menos denso).
Cuando la onda se desplaza de un medio menos denso a uno más denso, el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo de refracción.
Cuando la onda se desplaza desde un medio más denso a uno menos denso, el ángulo de refracción es mayor que el ángulo de incidencia.
Un prisma utiliza la refracción para separar los diversos colores de luz que componen el espectro visible. Esto ocurre porque todos los colores que conforman la luz blanca no viajan a la misma velocidad en el vidrio, lo que hace que cada color doble diferentes cantidades.
Esta separación de colores se conoce como Dispersión. Los arco iris funcionan porque las gotas de agua actúan como pequeños prismas.
Por lo general, puede escuchar una sirena mucho antes de ver un vehículo de emergencia, porque el sonido puede doblarse en las esquinas. Esta característica de doblarse alrededor de una esquina no es una característica solo para el sonido sino para todas las ondas en general y se conoce como la difracción de las ondas.
La difracción es la flexión de las olas alrededor de una barrera.
Cuando un frente de onda recta golpea una barrera, el componente de la onda que puede pasar a través de la barrera se doblará y aparecerá como una onda circular.
La cantidad de flexión depende principalmente del ancho de la abertura. La flexión máxima se produce cuando el ancho de la abertura es aproximadamente una longitud de onda.
La polarización es cuando una onda oscila en una dirección particular. Las ondas de luz a menudo se polarizan utilizando un filtro polarizador. Solo las ondas transversales pueden ser polarizadas. Las ondas longitudinales, como las ondas de sonido, no pueden polarizarse porque siempre viajan en la misma dirección de la onda.
La absorción se produce cuando una onda entra en contacto con un medio y hace que las moléculas del medio vibren y se muevan. Esta vibración absorbe o retira parte de la energía de la onda y se refleja menos energía.
Un ejemplo de absorción es el pavimento negro que absorbe energía de la luz. El pavimento negro se calienta al absorber las ondas de luz y poca luz se refleja haciendo que el pavimento se vea negro. Una raya blanca pintada en el pavimento reflejará más luz y absorberá menos. Como resultado, la franja blanca estará menos caliente.
