2.1 A luz e o son

En unidades didácticas anteriores vimos que o son e a luz son formas da enerxía. Nesta unidade veremos con máis detalle outros aspectos interesantes da luz e do son, como a súa propagación, a velocidade, a reflexión, a refracción...

Tanto o son como a luz son fenómenos ondulatorios, é dicir, son ondas. Por iso imos describir primeiro o que son as ondas e logo entrar xa a estudar a luz e o son.

O foco Terá visto algunha vez que cando deixamos caer unha pedra nun estanque con auga en repouso se forman unhas ondas circulares que avanzan arredándose do punto central onde caeu a pedra. Ese punto central de onde saen as ondas é o foco.

Ao caer, a pedra empurra a auga cara a abaixo e, deseguido, esta auga sobe e logo baixa, e volve subir, e así unhas cantas veces; a este movemento de vai e vén chámaselle movementooscilatorio ou, se é moi rápido, movemento vibratorio. Este movemento oscilatorio do foco transmíteselle á auga veciña, e desde esta á porción de auga seguinte, e así sucesivamente, de xeito que a perturbación producida pola pedra no foco se lle transmite ao resto da superficie do estanque: fórmanse ondas, que é xusto o que vemos.

Cando a onda chega a un punto calquera da superficie do estanque, a auga nese punto comeza a subir e baixar. Pódeo comprobar colocando nese punto da auga unha pequena folla ou calquera cousa pequena que flote; ha ver como ao chegar a onda subirá e baixará unhas cantas veces. Observe entón que a auga non se move na dirección en que avanza a onda, non se afasta do centro; o único que avanza é a perturbación, é dicir, avanza a onda.

Pode facer estoutra experiencia: ate o extremo dunha corda ou dun tubo de goma a unha parede ou ancoraxe fixa, ténsea e mova arriba e abaixo unha vez o outro extremo da corda. Observe como o pulso xerado no foco vai avanzando pola corda adiante; cando a onda chega ao punto P, inicialmente en repouso, sobe e baixa igual que o fixera antes o foco; observe tamén que a corda está sempre no mesmo sitio, non se move cara á dereita: o que avanza é a perturbación, é dicir, a onda.

Unha onda transmite enerxía, xa que pon en movemento (enerxía cinética) puntos do corpo (corda, auga do estanque) que estaban en repouso antes de seren alcanzados pola onda. Esta é unha das propiedades máis importantes das ondas: transportan enerxía sen transportar masa.

• Chamamos movemento vibratorio ou oscilatorio ao que ten lugar en torno a unha posición central, de xeito que hai igual desprazamento a ambos os lados desta.

• Unha onda é a transmisión dun movemento oscilatorio ou vibratorio e de enerxía sen transporte de materia.

As ondas que necesitan unha substancia pola que se propagar, pola que avanzar (auga, aire, corda...). Son ondas mecánicas. Pero as ondas electromagnéticas, non precisan ningunha substancia para avanzar, e de feito poden transmitirse a través do baleiro.

Por outra banda, as ondas poden ser transversais e lonxitudinais.

• Ondas transversais: nelas as partículas da substancia móvense en dirección perpendicular á dirección do avance da onda. Exemplos de ondas transversais son os xa comentados da corda e do estanque.

• Ondas lonxitudinais: nelas os puntos do medio que vibra móvense na mesma dirección que a do avance da onda. Un exemplo doado de ver conséguese comprimindo e estirando varias veces seguidas o extremo dun resorte longo. Cando unha onda chega a un punto P, este móvese cara a adiante e cara a atrás: é unha onda lonxitudinal. Outro exemplo importante de onda lonxitudinal é o son.

A luz e o son pousen características comúns, pois ambos os fenómenos se propagan mediante ondas. Con todo, presentan aspectos que os diferencian:

• O son: orixínase ao producirse un movemento ondulatorio (vibración) nun foco sonoro e para transmitirse require dun medio material, como o aire ou a auga. O son non se propaga no baleiro.

• A luz: é un conxunto de ondas eléctricas e magnéticas (eletromagnéticas) que transportan enerxía luminosa orixinada nun foco, por exemplo o sol, propáganse en medios materiais, como o aire e a auga, e tamén no baleiro.