Diferencia entre revisiones de «Longitud de onda»
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[[Archivo:Sine wavelength.svg|miniaturadeimagen|Longitud de onda en una sinusoide representada por la letra griega '''λ''' ([[Λ|lambda]])
En [[física]], se conoce como '''longitud de onda''' la distancia que recorre una perturbación periódica que se propaga por un medio en un determinado intervalo de tiempo. La longitud de onda, también conocida como '''periodo espacial''' es la inversa de la [[frecuencia]]. La longitud de onda se suele representar con la letra griega '''λ'''.
Generalmente el concepto de longitud de onda se asocia a [[Sinusoide|ondas sinusoidales]], aunque puede extenderse a cualquier [[onda periódica]]. La magnitud de la longitud de onda se puede determinar como la distancia entre dos [[Extremos de una función|máximos]] consecutivos de la perturbación. Por ejemplo, en una [[Radiación electromagnética|onda electromagnética]], la longitud de onda se corresponde con la distancia entre dos máximos del [[campo eléctrico]]. En el caso de las [[ola|olas del mar]], la longitud de onda coincide con la separación entre dos crestas consecutivas.<ref name=practicasderadiocomunicaciones>{{Cita web |url=http://www.practicasderadiocomunicaciones.com/modules/apuntes/tema04.aspx |título=Temario de radiocomunicaciones. Concepto de longitud de onda. |fechaacceso=23 de febrero de 2019 |sitioweb=www.practicasderadiocomunicaciones.com}}</ref><ref name=windows2universe>{{Cita web |url=https://www.windows2universe.org/physical_science/basic_tools/wavelength.html&lang=sp |título=Longitud de Onda - Ventanas al Universo |fechaacceso=23 de febrero de 2019 |sitioweb=www.windows2universe.org}}</ref>
La longitud de onda se mide en múltiplos o submúltiplos del [[metro]]s en unidades del [[Sistema Internacional de Unidades]]. La longitud de onda de la luz visible es del orden de [[nanómetro]]s. Las ondas de radio tienen una longitud de onda entre centímetros, metros e incluso kilómetros. Las longitudes de onda de sonidos audibles para el ser humano están entre unos 17 metros —para los sonidos graves— y 17 milímetros
La longitud de onda depende del medio en la que la perturbación se propaga. En medios no uniformes, la longitud de onda puede variar con la posición. Algunas ondas complejas se pueden expresar como la superposición de ondas sinusoidales simples; el rango de longitudes de onda que comprende la onda se denomina [[Espectro de frecuencias|espectro]].
== Ondas sinusoidales ==
[[Archivo:Fourier_Series.svg|miniaturadeimagen|[[Serie de Fourier]] aplicada para aproximar una onda cuadrada como suma de una, dos, tres y cuatro componentes espectrales
Por el [[serie de Fourier|teorema de Fourier]], cualquier onda periódica puede ser expresada como la suma ponderada de [[onda sinusoidal|ondas sinusoidales]] de distinta longitud de onda. En otras palabras, cualquier onda periódica, independientemente de su forma, puede ser descompuesta en una serie de ondas sinusoidales. Esta propiedad permite estudiar el comportamiento de multitud de ondas mediante el análisis de cada una de sus componentes, denominadas componentes espectrales.
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{{cita libro
|título=Understanding physics
|autor= Cassidy, David C.
|url=http://books.google.com/books?id=rpQo7f9F1xUC&pg=PA340
|páginas=339 ''ff''
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{{AP|Onda estacionaria}}
[[Archivo:Standing wave 2.gif|thumb|right|Onda estacionaria (en negro) representada como la suma de dos ondas propagándose en sentidos opuestos (en rojo y azul)
Una onda estacionaria consiste en un movimiento ondulatorio que no se propaga, sino que permanece confinado en el espacio. En las ondas sinusoidales estacionarias existen puntos, llamados nodos, que permanecen inmóviles. La distancia entre dos nodos es la mitad de la longitud de onda.
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Como consecuencia de las [[Problema de condición de frontera|condiciones de frontera]], las ondas estacionarias deben tener nodos en los límites del espacio donde existen, lo que restringe el valor de longitudes de onda permitidas a aquellas que cumplen la relación <math> \lambda_n = \frac{2L}{n}</math>, donde <math>L</math> es la longitud del medio y <math>n</math> es cualquier [[número entero]].
Una onda estacionaria puede representarse como la superposición de dos ondas propagándose en sentidos opuestos.<ref>{{cita libro| título = The World of Physics| autor =
== Dependencia del medio ==
[[Archivo:Light dispersion conceptual waves.gif|thumb|Separación de longitudes de onda por un prisma]]
Las ondas se propagan a velocidad constante y línea recta en medios homogéneos. Sin embargo, al encontrar la onda un material de diferentes características, parte de la onda se transmite al segundo medio, mientras que otra parte se refleja. La onda reflejada se propaga en la dirección opuesta a la onda incidente y conserva la longitud de onda, pero la onda que penetra en un medio diferente experimenta un cambio de velocidad y de dirección ([[refracción]]).<ref name=hiru>{{Cita web |url=https://www.hiru.eus/es/fisica/reflexion-y-refraccion-de-ondas |título=Reflexión y refracción de ondas |fechaacceso=2019-03-03 |sitioweb=www.hiru.eus}}</ref> La velocidad de propagación disminuye con la densidad del medio, por lo que al transmitirse la onda a un material más denso disminuye la longitud de onda y viceversa. En general, la relación entre las longitudes de onda en los dos medios es:
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La ley de Snell implica que la dirección de propagación de la luz refractada depende de la longitud de onda. Por lo tanto, cuando un haz de luz blanca visible incide sobre una superficie de un material diferente, el haz se separa en todas las longitudes de onde que configuran su espectro, formando un [[arco iris]]. A este efecto se lo conoce como [[Relación de dispersión|dispersión]].<ref name=hiru />
=== Medios no uniformes ===
[[Archivo:Cochlea wave animated.gif|right|thumb|Onda que se propaga en un medio inhomogéneo. A medida que la onda pierde velocidad la longitud de onda disminuye y la amplitud aumenta hasta un máximo para después desvanecerse.]]
Las ondas con periodicidad temporal que se propagan en un medio inhomogéneo, cuyas propiedades cambian con la posición, puede propagarse con una velocidad dependiente de la posición, por lo que pierde la periodicidad espacial. Por ejemplo, las olas en un cuerpo de agua que se aproximan a la orilla tienen una longitud de onda que varía según la profundidad del agua y la altura de la ola en comparación a su longitud de onda.<ref>{{Cita web |url=https://manoa.hawaii.edu/exploringourfluidearth/physical/waves/wave-energy-and-wave-changes-depth |título=Wave Energy and Wave Changes with Depth |fechaacceso=2019-03-14 |sitioweb=manoa.hawaii.edu|idioma=en}}</ref>
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{{cite book
| título = Time-frequency and time-scale methods: adaptive decompositions, uncertainty principles, and sampling
|autor1= Hogan, Jeffrey A.
| año = 2005
| isbn = 978-0-8176-4276-1
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[[File:Wavelength indeterminacy.JPG|thumb|Una onda causada por las vibraciones de átomos dispuestos a distancias regularles puede describirse meadiante diferentes longitudes de onda.]]
Las ondas en [[cristal|sólidos cristalinos]] no son continuas, porque se componen de vibraciones de partículas dispuestas en una [[redes de Bravais|red regular]]. Esto da lugar a un [[aliasing|solapamiento]] al poderse describir la onda en función de diferentes longitudes de onda.<ref name=Putnis>{{cita libro |autor= Putnis, A.
== Longitud de onda asociada a partículas ==
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|página=271
|isbn=0-12-014653-3 |año=1980 |editorial=Academic Press
|volumen=53 |editor1=Marton, L.
|capítulo=Electron Interference|idioma=inglés
}}</ref> La longitud del paquete de ondas y la extensión de los [[número de onda]]s de las ondas componen el paquete se corresponden con la incertidumbre de la posición y momento de la partícula respectivamente, cuyo producto viene dado por el [[principio de incertidumbre de Heisenberg]].<ref name=Manners>
{{cita libro
| título = Quantum Physics: An Introduction
| autor = Manners, Joy
| editorial = CRC Press
| año = 2000
| isbn = 978-0-7503-0720-8
| capítulo=Heisenberg's uncertainty principle
| páginas =
| idioma=inglés
}}</ref>
== Multiplexación por longitud de onda ==
Las [[Radiación electromagnética|ondas electromagnéticas]] (como la [[luz]]) poseen una determinada longitud de onda en relación a su frecuencia. Por ejemplo, la longitud de onda de la luz [[Rojo|roja]] es de alrededor de 645-700
Es posible transmitir información mediante una determinada longitud de onda y mezclarla con otras transmisiones similares en un mismo medio, diferenciando todas ellas mediante su longitud de onda original. De hecho, es lo que hacemos al [[Sintonizador (radio)|sintonizar]] un aparato de [[Radio (medio de comunicación)|radio]]: elegimos una de las tantas emisiones que hay en el [[espectro electromagnético]]. Este principio es utilizado en fibras ópticas donde se transmiten varias informaciones por una misma fibra en un proceso denominado multiplexación por longitud de onda, que puede ser "[[DWDM|densa]]" o "[[CWDM|gruesa]]" según la cantidad de canales y la precisión requerida para la multiplexación, y por supuesto el costo de implementación. Esto es muy utilizado en [[Cable submarino|cables de fibra óptica submarina]], una evolución de los sistemas de [[multiplexación por división de frecuencia]] que se utilizaban anteriormente en cables coaxiles.
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* [[Propagación del sonido]]
* [[Efecto Doppler]]
== Referencias ==
{{Listaref}}
== Bibliografía ==
* {{cita libro
|nombre=Eugene
|apellido=Hecht
Línea 131 ⟶ 137:
|isbn=0-201-11609-X
}}
== Enlaces externos ==
* [http://www.wavelengthcalculator.com Herramienta para calcular y convertir entre longitud de onda y frecuencia]
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