Cubeta de ondas

De Wikillerato

Revisión de 18:26 7 jun 2010

La cubeta de ondas es un aparato fundamental para el estudio de las ondas y los fenómenos asociados a su propagación.

Partes de la cubeta de ondas

La cubeta de ondas consta esencialmente de tres partes:

1. un estroboscopio
2. una lámina de agua sobre un lecho transparente
3. un espejo y una pantalla traslúcida.

Veamos el funcionamiento de cada una de las partes de un modo independiente y, posteriormente, en conjunto.

En primer lugar, tenemos un estroboscopio de frecuencia regulable, de modo que la lámpara se encuentra en el foco de una lente convergente, de modo que los rayos emergen paralelos su eje, el cual es perpendicular al orificio del círculo y a la superficie del agua. Veremos un parpadeo que ilumina la superficie del agua.

Los rayos alcanzan la superficie del agua siendo perpendiculares a la misma. Si la superficie del agua está quieta, es decir se mantiene horizontal, cuando los rayos llegan a ella, sólo sufren un retraso – la luz, al pasar del vidrio al agua, disminuye su velocidad- pero no hay cambio de dirección alguno.

A continuación los rayos atraviesan la lámina de vidrio transparente e inciden sobre un espejo que forma un ángulo de 45º con la vertical. Los rayos emergen de tal forma que el rayo incidente y el reflejado formarán un ángulo de 90º - 45º el ángulo de incidencia y 45º el ángulo de reflexión- siguen por la tanto la horizontal hasta encontrar la pantalla traslucida.

En el caso de que la lámina de agua se encuentre en reposo la iluminación recibida por esa pantalla será homogénea. Y observaremos un parpadeo de frecuencia igual a la del estroboscopio.

Sobre la lámina, la cubeta lleva una barra hueca por la cual un motor impulsa aire a presión con frecuencia regulable.. Mediante un tubo angulado, cuya salida deberá permanecer siempre tangente a la superficie del agua, se provocan oscilaciones en ese punto de su superficie, produciéndose ondas. En otros modelos, se acoplan puntas que, movidas por un motor, las hace vibrar y percuten sobre la lámina de agua provocando las ondas.

Si ponemos en funcionamiento el motor, originamos ondas sobre la superficie del agua. En este caso, los rayos no alcanzan la superficie del agua perpendicularmente a la misma, sino sólo en los máximos y en los mínimos de la onda. Todos los demás sufrirán una desviación, concentrándose los que llegan a la superficie del agua en la zona perteneciente a las crestas de la onda, dando lugar a una banda brillante, y alejándose los que llegan a la zona del valle, percibiéndose una zona oscura Hagamos un esquema de la dirección que toman los rayos cuando se produce la refracción de la luz.