Energies i ones: Fonaments i característiques físiques
Energies i ones
Un moviment ondulatori consisteix en una forma de transmissió de l'energia mitjançant la propagació d'una pertorbació anomenada ona.
Segons la seva naturalesa
- Ones mecàniques: Necessiten un medi natural per desplaçar-se.
- Ones electromagnètiques: Són una forma d'energia pura.
Segons la direcció de vibració
- Longitudinals: La vibració de les partícules coincideix amb el desplaçament de l'ona.
Característiques de les ones
- Amplitud de l'ona: Valor màxim del desplaçament d'una partícula respecte de la seva posició d'equilibri.
- Longitud d'ona: Distància perpendicular que hi ha en un cicle complet.
- Període (T): El període és el temps que triga una ona a completar una longitud d'ona.
- Freqüència (f): És el nombre de cicles per segon.
Relació entre període i freqüència
f = 1 / T (on f és la freqüència).
Relació entre període i longitud d'ona
La velocitat de propagació es relaciona amb la longitud d'ona i el període.
Propietats del so
- Intensitat: La intensitat equival a l'energia; disminueix amb la distància i es mesura en decibels.
- Timbre: Té a veure amb la forma de les ones i ens permet diferenciar els diferents tipus d'instruments musicals; hi ha una ona principal i unes ones secundàries anomenades harmònics.
La naturalesa de la llum
La llum també es propaga mitjançant ones i és una forma d'energia. Tanmateix, la llum també està formada per partícules que s'anomenen fotons. Ara per ara, no se sap amb certesa si la llum està formada només per partícules o per ones; aquest fenomen s'anomena dualitat ona-partícula.
Tipus de lents
Una lent és un material transparent delimitat per una superfície esfèrica i una altra de plana, o bé per dues superfícies planes. N'hi ha de dos tipus:
- Convergents: Concentren els raigs sobre un punt anomenat focus, que està darrere de la lent. La distància que hi ha entre la lent i el focus s'anomena distància focal.
- Divergents: Dispersen la llum; el focus de les divergents sempre es troba al davant.
Llum polaritzada
La polarització és una característica de les ones electromagnètiques. Un feix de llum polaritzat té menys intensitat i menys energia. Els aparells que obtenen llum polaritzada s'anomenen polaritzadors. Així, un raig reflectit és parcialment polaritzat i un raig refractat és totalment polaritzat.
Energia i velocitat de la llum
Com més alta és la freqüència, més alta és l'energia. La velocitat a la qual es propaga la llum al buit és de 300.000 km/s. Quan la llum travessa un altre medi que no sigui el buit, la velocitat disminueix. La velocitat de la llum al buit es representa amb la lletra c i en un altre medi amb la lletra v.