Issuu on Google+

ONDAS SONORAS

Y Aplicaciones del Movimiento Ondulatorio

An d r os Or d ó ñ ez Pé r ez

Índice: -

Página 1. Índice

-

Página 2-3. Ondas Sonoras y clasificación

-

Página 3-4. Características

-

Página 4-6. Contaminación acústica y medidas de prevención

-

Página 6-8. Fenómenos ondulatorios

-

Página 8. Aplicaciones del movimiento ondulatorio

-

Página 8-11. Efecto Doppler: Fundamento y aplicaciones prácticas

-

Página 11-12. Ultrasonidos: En qué consiste y aplicaciones prácticas

-

Página 12-15. Láser: Fundamento y aplicaciones prácticas

-

Página 16. Bibliografía

1

Ondas Sonoras: Las Ondas Sonoras son aquellas que trasmiten sonido de forma cuasi periódica. Y llamamos sonido a la propagación de la vibración de un cuerpo elástico en un medio material, la cual requiere fuente una emisora, un medio transmisor, y un receptor o detector de sonidos. Según el desplazamiento de las partículas en el medio, podemos clasificarlas en dos tipos: -

Ondas Longitudinales: Cuando el movimiento de las partículas es paralelo a la dirección de propagación. Ondas Trasversales: Cuando el movimiento de las partículas es perpendicular a la dirección de propagación.

Al desplazarse en todas direcciones constituyen los denominados frentes de ondas, que corresponderían con las superficies equipotenciales de las mismas. Clasificándose dichas ondas en: - Ondas Planas - Ondas Esféricas - Ondas Cilíndricas - Ondas Progresivas - Ondas Estacionarias Ejemplo de onda esférica.

Las características de las ondas son:1 -

-

-

1

Amplitud: “Diferencia entre los valores máximos y mínimos del movimiento ondulatorio en un punto. Representa la variación de presión existente en dicho punto”. Frecuencia: “Número de veces que un fenómeno (periódico) se repite a sí mismo por segundo. Siendo la inversa del periodo (T). Se mide en Hertzios, que representa la cantidad de oscilaciones por segundo”. Velocidad: “Espacio que recorre la onda en un intervalo de tiempo. Depende del medio en donde se propaga y de la temperatura del mismo. Suponiéndose constante dicha velocidad en el aire”.

Definiciones extraídas de: Léase bibliografía.

2

-

Longitud de onda: “Distancia perpendicular entre dos frentes de onda que tienen la misma fase. Esta longitud es la misma que la recorrida por la onda en un ciclo completo de vibración. Se denomina con al letra griega λ y se relaciona con la frecuencia y la velocidad”.

Las ondas sonoras son ondas mecánicas longitudinales: mecánicas porque necesitan un medio material para su propagación y longitudinales porque las partículas del medio actúan en la misma dirección en la que se propaga la onda. Pudiendo propagarse en medios sólidos, líquidos o gaseosos. La propagación de una onda sonora consiste en sucesivas compresiones y dilataciones del medio de propagación, producidas por un foco en movimiento vibratorio. Al paso de la onda el medio experimenta variaciones periódicas de presión. Como hemos visto, las ondas sonoras se propagan de forma cuasi periódica en medio elástico, pero atendiendo a la frecuencia de la onda, las ondas sonoras se clasifican en audibles y no audibles, siendo estas últimas, los ultrasonidos e infrasonidos. El umbral auditivo por excelencia es el que va de los 20Hz a los 20000Hz. Las frecuencias más bajas que las audibles se llaman infrasonidos, y a las ondas que las producen ondas infrasónicas. Las frecuencias más altas que las audibles se llaman ultrasonidos y las ondas que las producen ondas ultrasónicas. Cuando estudiamos las ondas sonoras audibles, dichas ondas las clasificamos según Intensidad, Tono y Timbre. Pero como dicha clasificación es sensorial, no existe un patrón exacto para indicar el nivel de cada una de ellas. - La Intensidad, se puede definir como la potencia trasmitida por unidad de área normal a la dirección de propagación. Las unidades para la intensidad resultan de la relación de una unidad de potencia con una de área, y en el S.I. se expresa como W/m². Simbólicamente la Intensidad esta dada por la siguiente ecuación: I = 22f 2A2pv Donde V es la velocidad en un medio de densidad P y A es la amplitud. - El Tono, nos indica si un sonido es alto (agudo, gran número de vibraciones por segundo) o bajo (grave, pequeño número de vibraciones por segundo), así podemos determinar que cuanto menor sea la frecuencia mas bajo será el tono. - El Timbre, nos permite distinguir entre dos sonidos con igual intensidad y frecuencia, pero que han sido emitidos por focos diferentes. Normalmente los sonidos no son puros, no son ondas perfectamente sinusoidales, sino que el resultado de varios movimientos periódicos superpuestos a la onda fundamental, denominándose armónicos. Así cada sonido procede de un punto diferente es una onda compuesta y tiene unas características específicas que la diferencian de las demás, se podría decir que el Timbre depende de la forma de onda.

3

Como el rango de intensidad del ser humano es muy amplio (10-12 W/m²), se suele utilizar una tabla logarítmica que se denomina Escala de Intensidad. Se define la intensidad de una onda sonora como β = 10 Log I/I0, así como se mide en decibelios dB. I; intensidad de la onda sonora. I0; nivel de referencia de la intensidad, umbral 10-12 W/m². Si I= 10-12 W/m² β = 0 dB umbral de audición. Si I= 1 W/m² β = 120 dB umbral del dolor. Escala de Intensidad: Nivel de intensidad (dB)

Intensidad (W/m²)

Sonido

10

-12

10

10

-11

20

10-10

30

10-9

Casa tranquila

40

10-8

Casa normal, oficina tranquila

50

10-7

Oficina normal

60

10

-6

70

10-5

80

10

-4

Tráfico intenso, comedor escolar

90

10

-3

Ferrocarril subterráneo

-2

0

Umbral de audición Susurro de las hojas Cuchicheo (a 1 m de distancia)

Conversación normal, tráfico normal Oficina ruidosa, calle animada

100

10

120

100

Taladro neumático (a 2 m de distancia), avión despegando; umbral del dolor

Taller de maquinaria, discoteca

140

10²

Avión a reacción (a 30 m de distancia)

La sensación sonora es una combinación de procesos fisiológicos y psicológicos, este proceso es el que nos lleva a clasificar los sonidos como fuertes o débiles. A continuación se presenta un gráfico de la sensación sonora frente a la frecuencia.

Ilustración extraída de: www.freewebs.com/fisicamontpe/

Contaminación acústica y medidas de prevención: Según los órganos internacionales en materia acústica, el sonido ambiental no debería sobre pasar los 55 decibelios de día y los 35 decibelios de noche, siendo 70 decibelios, en un intervalo prolongado, el umbral al partir del cual se considera contaminación sonora.

4

El problema de la contaminación sonora se encuentra principalmente en las áreas urbanas o en núcleos cercanos a aeropuertos. Pero también existe este tipo de contaminación en lugares de ocio como las discotecas. Una exposición prolongada a este tipo de contaminación puede acarrear problemas graves a medio y largo plazo, como es la perdida de la capacidad auditiva, la irritabilidad, problemas digestivos o alteraciones del ritmo respiratorio. Por ello los países y organizaciones internacionales tratan de disminuir la contaminación a través de diversas políticas y acciones. De hecho la contaminación acústica viene contemplada en las normas de higiene y seguridad de los contratos de trabajo, ya que muchos de los trabajadores esta expuestos a dicha contaminación. Las medidas pueden ser de tres tipos, a saber: -

Pasivas o paliativas, las cuales tratan de amortiguar la propagación del sonido o su impacto, con apantallamientos o recubrimientos sintéticos que absorban el sonido. Algo muy utilizado, sobre todo en las autovías/autopistas y aeropuertos, son los muros de hormigón o cristal que hacen que el sonido rebote y se desvíe en la dirección contraria. Ejemplo, una habitación de un estudio de grabación.

Ilustración extraída de: acusticdur.es

-

Activas o preventivas, son las que actúan directamente contra el foco emisor, como son los silenciadores o filtros para motor. También se emplea la reducción de circulación en los centros urbanos como medida de disminución de la contaminación sonora. Ejemplo, silenciador de coche:

Ilustración extraída de: www.todomotores.cl

5

-

Educativas, las cuales consisten en educar al ciudadano en actitudes favorables al mantenimiento de un entrono libre de contaminación sonora a través de iniciativas como el uso del transporte público o el uso de bicicletas como medio de transporte. Ejemplo, taxi-bicicleta.

Ilustración extraída de: www.caminandosinrumbo.com

Fenómenos ondulatorios del sonido: El sonido, al ser una onda, presenta todas sus cualidades, reflexión, refracción, interferencia… Reflexión del sonido: Se producen dos fenómenos. - Eco: Una persona consigue distinguir entre dos sonidos que llegan con una diferencia de 0,15s. Por ello, si consideramos la velocidad del sonido de 340m/s, podremos diferenciar claramente nuestra voz si viene rebotada desde dos puntos a 34 metros de nosotros. - Reverberación: Si el tiempo que tarda en volver el sonido a nosotros es menor a 0,15s, no percibiremos eco, sino un efecto como si el sonido reflejado se superpusiese o alargase. En recintos cerrados como salas de conciertos o teatros, la magnitud de la reverberación está determinada por su diseño y materiales absorbentes. También las personas absorben las ondas sonoras y por tanto es diferente según el número de personas. Por ello es importante mantener un equilibrio entre la absorción y la reverberación para que no se tenga que amplificar el sonido. Interferencias Sonoras: Supongamos dos focos emisores colocados en un mismo lugar a cierta distancia uno del otro y mirando hacia el mismo lugar de forma paralela. Ambos focos emiten con la misma intensidad y frecuencia. En frente de los mismos colocamos un micrófono que detectará el sonido y un osciloscopio que nos mostrará la onda resultante de la interferencia. Si los focos giran, dará lugar a dos tipos de interferencias, construtivas y destructivas encontrándose los máximos en x1 –x2 = nλ.

6

Ondas de fase y fuera de fase en ciertos puntos

Ilustraciones extraídas de: www.freewebs.com/fisicamontpe/

Por el teorema del coseno:

Ilustración extraída de: www.freewebs.com/fisicamontpe/

a²= b² +c² –2bccos x1² = a2 + d2 – 2dacos (90 + θ) x2² = a2 + d2 – 2dacos (90 - θ) Difracción: Las ondas son capaces de traspasar orificios y bordear obstáculos interpuestos en su camino. Esta propiedad característica del comportamiento ondulatorio puede ser explicada como consecuencia del principio de Huygens y del fenómeno de interferencias anteriormente explicado. Así, cuando una fuente de ondas sonoras alcanza una placa con un orificio o rendija central, cada punto de la porción del frente de ondas limitado por la rendija se convierte en foco emisor de ondas secundarias todas de idéntica frecuencia. Los focos secundarios que corresponden a los extremos de la abertura generan ondas que son las responsables de que el haz se abra tras la rendija y bordee sus esquinas. En los puntos intermedios se producen superposiciones de las ondas secundarias que dan lugar a zonas de intensidad máxima y de intensidad mínima típicas de los fenómenos de interferencias. Ambos fenómenos que caracterizan la difracción de las ondas dependen de la relación existente entre el tamaño de la rendija o del obstáculo y la longitud de onda. Así, una rendija cuya anchura sea del orden de la longitud de la onda considerada, será completamente bordeada por la onda incidente y, además, el patrón de interferencias 7

se reducirá a una zona de máxima amplitud idéntica a un foco. Es como si mediante este procedimiento se hubiera seleccionado uno de los focos secundarios descritos por Huygens en el principio que lleva su nombre. Este tipo de suceso ocurre con todo tipo de ondas incluidas las lumínicas, y resulta muy útil para amplificar el sonido entre una habitación y otra. Aplicaciones del Movimiento Ondulatorio: Dentro del movimiento ondulatorio existen numerosas aplicaciones, entere ellas vamos a destacar tres, el efecto Doppler, los ultrasonidos y el láser. EFECTO DOPPLER: -

Definición: Se denomino así a tal efecto por el investigador que lo propuso, Christian Doppler, en 1842. Dicho efecto consiste en la variación de la longitud de onda de cualquier tipo de onda emitida o recibida por un objeto en movimiento. Su hipótesis fue investigada en 1845 para el caso de ondas sonoras por el científico Christoph Hendrik Diederik Buys Ballot, confirmando que el tono de un sonido emitido por una fuente que se aproxima al observador resulta mas agudo que si la fuente se alejase. Independientemente, Hippolyte Fizeau descubrió el mismo fenómeno en el caso de ondas electromagnéticas tres años después. Por ello, en Francia el efecto Doppler se conoce como DopplerFizeau. Hay ejemplos cotidianos del Efecto Doppler en los que la velocidad a la que se mueve el objeto que emite las ondas es comparable a la velocidad de propagación de las ondas. Como un ejemplo es el coche de policía de a ilustración, que aunque vaya a 50Km/h (velocidad muy inferior a la del sonido), es una velocidad suficientemente grande como para que se aprecie claramente el cambio de sonido de la sirena desde un tono mas agudo a uno mas grave justo en el momento en que pasa junto al observador.

Ilustración extraída de: http://es.wikipedia.org/wiki/Corrimiento_doppler

-

Algebra de dicho efecto: Si un observador se acerca a una fuente, la velocidad de las ondas emitidas por la fuente cumplirá la siguiente ecuación: .. Pero hay que recordar que la longitud de onda no cambia si: por tanto, el observador, al tener que escuchar el sonido más agudo conforme se acerca al emisor, escuchará un sonido de mayor frecuencia: . En el caso que el observador se esté alejando del foco se observa que el sonido se va haciendo mas grave, obteniéndose que la nueva frecuencia es:

8

-

Aplicaciones: El efecto Doppler se encuentra en la astronomía radar, en donde la longitud de onda de la señal de retorno es distinta de la de señal emitida porque el objeto estudiado se acerca o aleja de la Tierra. Esta diferencia nos permite, a través del Efecto Doppler, la velocidad del cuerpo estudiado respecto a la Tierra. Por ello, si el objeto se encuentra girando, las señales que provienen de sus distintas partes cambiarán de longitud. Esa variación, es la usada para medir la velocidad de rotación del objeto en relación a la Tierra. También, con el estudio se puede determinar la dirección en la que gira alrededor de su eje. Otro método de procesamiento de las señales nos permitiría construir mapas de la reflexividad de las ondas de radio de cualquier satélite o planeta, consiguiéndose, además, trazar un mapa de la superficie del mismo. Gracias a este efecto, se ha conseguido comprobar la teoría relativista de la conbación con un error del 0,002%.

Ilustración extraída de: www.spc.noaa.gov

-

Otras aplicaciones son los cúmulos móviles, los cuales nacen juntos y continúan moviéndose juntos. Si las estrellas se alejan de nosotros, parecen converger hacia un punto distante como resultado de la perspectiva. Midiendo el movimiento de las estrellas a lo largo de la línea de visión, utilizando el Efecto Doppler, y a través de la línea de visión según se mueven hacia el punto de convergencia, se puede calcular sus distancias a la Tierra a partir de la geometría simple. Esta técnica se conoce como el método del cúmulo móvil y nos ha permitido dar un gran paso en la construcción de la escala de distancias del Universo.

-

En la espectroscopía, un análisis espectroscópico muestra que las líneas espectrales tienen una estructura fina debida a tres causas; la forma elíptica de las órbitas de los electrones, los campos eléctricos y magnéticos parásitos que puedan existir y que todas las partículas se mueven de manera aleatoria por lo que también sufren Efectos Doppler aleatorios. Se encuentran en las estrellas binarias espectroscópicas, las cuales no son separables visualmente por un telescopio, pero que se pueden reconocer duplicando las líneas del espectro 9

cuando giran el par de estrellas. De hecho cualquier planeta extrasolar tendría una luminosidad muy inferior a la de la estrella que tiene como centro y ni el telescopio mas avanzado podría detectarlo. Por ello, se utiliza el Efecto Doppler, cuya aplicación más importante es la del radar.

Ilustración extraída de: http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/depaz/adi/espatom1.gif

-

La radioastronomía es un ejemplo el cual nos permite explicar los pequeños cambios de longitud de onda en la emisión de electrones de una Galaxia.

-

El efecto, así mismo es usado en la meteorología para llevar a cabo mapas mas precisos y entender el comportamiento de la atmósfera. Para ello, la meteorología se vale del radar y el estudio de los cúmulos móviles. El radar meteorológico es usado para determinar la densidad de las nubes, las corrientes de aire internas y la carga que tienen. Gracias a ese análisis, se obtienen datos como la probabilidad de formación de un tornado o un huracán. Los equipos de la NOAA investigan cada año los tornados que se forman en el corredor con el mismo nombre en los Estados Unidos. Sus equipos están compuestos de radares Doppler que, colocados en ángulo de 90º, recogen datos de fuerza del viento a nivel de tierra, presión en el interior del ojo, temperatura del frente nudoso, o incluso la dirección que va a tomar dicho tornado. Así consiguen datos que les permite predecir la formación de un nuevo tornado y en donde.

Ilustración de Radar Doppler de Tornados extraído de: http://ram.meteored.com/numero20/IMAGENES/dow.jpg

-

A parte de los usos científicos, el Efecto Doppler es usado para el control de velocidad en las autovías/autopistas con el método del radar. El cual detecta la velocidad del automóvil y si excede la velocidad permitida, se dispara un equipo fotográfico que capta la matricula de dicho automóvil. En numerosas ocasiones

10

los usuarios han intentado “camuflar” su coche con sistemas antirradar, los cuales bloquean los ultrasonidos, impidiéndoles volver al emisor. ULTRASONIDOS: Definición: Son ondas sonoras con una frecuencia superior a los 20000Hz, por lo que no son perceptibles por el oído humano. Para una misma amplitud un ultrasonido emite mayor energía que un sonido audible. Algunos animales como los delfines o los murciélagos lo utilizan como un radar en su orientación. Conociéndose a este fenómeno como eco-localización, tratándose este de que las ondas emitidas por estos animales son tan altas que se reflejan fácilmente en todos los objetos de de su alrededor, permitiéndoles crear una “imagen” de su posición. Ejemplo de un coche con ultrasonidos: Este sistema permite al coche hacerse una imagen de lo que hay a su alrededor y no chocarse.

Ilustración extraída de: http://www.motorspain.com/wp-content/uploads/2008/12/drive-park-assist-ford-1208-00-480x321.jpg

-

Aplicaciones: Las aplicaciones de los ultrasonidos son varias, entre ellas podemos destacar el Sonar, el cual es utilizado por los barcos para detectar a que distancia se encuentra el fondo marino u objetos sumergidos. Emiten ultrasonidos, que rebotan en los objetos o en el fondo. Este sistema es usado tanto para investigaciones oceanográficas como para fines militares. Un sistema similar al Sonar es el Radar que en vez de utilizar ultrasonidos usa ondas electromagnéticas. Su función es detectar la posición de los objetos, su velocidad y trayectoria. La Ecografía es otra aplicación de los ultrasonidos consistente en registrar los ecos ultrasónicos producidos por los distintos órganos corporales. El sistema consiste en hacer incidir los ultrasonidos en una zona concreta del cuerpo y a medida que penetran en él van rebotando en ciertos puntos de diferente densidad, configurando así una imagen. La imagen obtenida puede ser estática o tener un cierto movimiento a través de la obtención de sucesivas imágenes. Este sistema es muy utilizado en el estudio de la cavidad abdominal, pero donde se usa frecuentemente es en la ecografía del feto, ya que permite conocer el sexo del bebe y si existe alguna anomalía o enfermedad.

11

Ilustración de feto extraída de: http://media.bonnint.net/slc/43/4302/430298.JPG

Ejemplo de una ecografía en tres dimensiones (3D) -

Otras aplicaciones de los ultrasonidos son la litotricia, consistente en utilizar ultrasonidos con una alta energía y una corta duración para fragmentar cálculos biliares y renales, evitando así la cirugía. También se usa para acelerar la recuperación de lesiones traumáticas ya que permite una mayor circulación sanguínea.

-

Dentro del sector industrial, los ultrasonidos son empleados en la compactación de pequeñas partículas, así como permite la precipitación de ciertas partículas sólidas de humos o aerosoles. También permite separar las grasas del agua y reducir la espuma en bebidas envasadas a alta velocidad. Entre otras aplicaciones se encuentra la detección de errores en piezas.

-

Finalmente, el exponente más claro de las aplicaciones del ultrasonido, es el reino animal, en el cual los murciélagos, ballenas y delfines, usan los ultrasonidos para guiarse y encontrar alimento, sin tener desarrollado ningún otro sentido.

-

Por último es conveniente indicar que existe otro tipo de ondas, los infrasonidos, que son usados por elefantes o algunas aves, para comunicarse entre sí. Estos infrasonidos son ondas de muy baja energía, pero que pueden desplazarse grandes espacios. Estos infrasonidos son sonidos graves con una amplia longitud de onda. Por ello este tipo de onda permite comunicarse a los elefantes, aun encontrándose a largas distancias unos del otro. Estas ondas se propagan por medio sólido como el suelo.

LÁSER: -

Definición: Un láser es un dispositivo que utiliza un efecto de la mecánica cuántica, emisión inducido estimulada, para generar un haz de luz coherente, con una forma, pureza y tamaño controlados. Su nombre viene del inglés Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Si hacemos un poco de historia, Albert Einstein estableció en el 1916 los fundamentos para el

12

desarrollo de los láseres y siguientes evoluciones, los máseres, utilizando la ley de radiación de Max Planck basada en los conceptos de emisión espontánea e inducida de radiación. Dicha teoría fue demostrada por Willis Eugene Lamb y R.C. Rutherford. En 1953 Charles H. Townes y dos estudiantes de postgrado, construyeron el primer máser; un dispositivo que funcionaba con los mismos principios físicos que el láser pero que produce un haz coherente de microondas. El máser de Townes era incapaz de funcionar de continuo. Pero dos científicos rusos, Nikolai Brasov y Alesksandr Prójorov, trabajaron independientemente en el oscilador cuántico y resolvieron el problema de obtener un máser de salida de luz continua, utilizando sistemas con más de dos niveles de energía. Pero no fue hasta 1960 la aparición del láser, y poco más tarde, se el encontró aplicaciones en la industria del automóvil de mano de Gordon Gould. Ya en 1980 un grupo de físicos de la Universidad de Hull, consiguen la primera emisión láser de rayos X. Poco tiempo después se empieza a comercializar los primeros discos compactos, donde un haz de láser de baja potencia, lee los datos codificados en forma de pequeños orificios sobre un disco óptico con una cara reflectante. Poco después la señal analógica se convierte en una señal digital, lo que permite la aparición de discos musicales y sistemas de almacenamiento. En la década de los noventa en el Reino Unido, se utiliza el láser como cinemómetro para detectar el exceso de velocidad en los conductores. Finalmente ya en el siglo XXI, los científicos consiguen manipular objetos muy pequeños, al mismo tiempo que se puede crear objetos del tamaño de un glóbulo rojo. Actualmente, la compañía líder en la industria de los procesadores, Intel, ha descubierto cómo trabajar con un chip láser hecho de silicio, abriendo las puertas a un desarrollo de redes de la comunicación más rápidas y eficientes, como la fibra óptica. -

Proceso y explicación de cómo es un láser: Los láseres están compuestos de un medio activo capaz de generar el láser. Hay cuatro procesos básicos que se producen en la generación del láser, siendo denominados, bombeo, emisión espontánea de radiación, emisión estimulada de radiación y absorción. Atendiendo a cada proceso, el bombeo se produce mediante una fuente de radiación, el paso de una corriente eléctrica o el uso de cualquier otra energía. La emisión espontánea, en cambio, es producida por electrones que vuelven a su estado fundamental desprendiendo fotones con una radiación monocromática incoherente. La emisión estimulada en cambio es la generación de fotones con idéntica fase y energía a la del fotón que ha excitado el átomo. Este fotón, a parte de generar fotones con una radiación monocroma y coherente, amplifica la emisión de luz al generarse un nuevo fotón. Y por último la absorción consiste en pasar un sistema atómico a un estado de mayor energía, haciendo que un electrón pase a un estado de meta-estable. A continuación se representa lo anteriormente explicado: (Véase siguiente página)

13

Ilustración extraída de: http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1ser

Componentes principales: 1. Medio activo para la formación del láser 2. Energía bombeada para el láser 3. Espejo reflectante al 100% 4. Espejo reflectante al 99% 5. Emisión del rayo láser -

Aplicaciones: Cuando se invento, allá por 1960, se denominó como “Una solución buscando resolver un problema”(cita extraída de Wikipedia, enciclopedia libre). Desde entonces el láser se encuentra en casi todo lo que nos rodea. Abarca amplios campos tan dispares que van desde la electrónica de consumo a los sectores industriales y militares, pasando por la investigación científica. En bastantes aplicaciones, los beneficios de este instrumento se deben a su coherencia, alta monocromía y a la capacidad de alcanzar potencias extremas. De hecho esa potencia extrema concentrada permite grabar gigabytes e incluso terabytes de información en las cavidades de los DVDs y CDs. Así mismo, su uso a baja potencia nos permite quemar o incluso sublimar materiales. El rayo láser, por ejemplo, es usado para marcar vidrios, metales o incluso diamantes.

-

Otros usos del láser, son: Los diodos láser, los cuales son materiales semiconductores similares a los LED pero que en ciertas condiciones emiten un haz láser, nos permiten leer los CDs, DVDs o, más recientemente, los Blu-ray, así como son usados en comunicación por fibra óptica, impresoras láser, escáneres o sensores. Y todo ello es debido a su alta eficiencia y fiabilidad, al mismo tiempo que son económicos y con una larga duración. Ejemplo de diodo láser:

Ilustración extraída de: http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_l%C3%A1ser

14

-

Por otro lado, nos encontramos con el láser de punto cuántico, que es un láser semiconductor que usa puntos cuánticos para mejorar la modulación del ancho de banda. Actualmente los dispositivos basados en dichos puntos cuánticos se encuentran en la medicina (el bisturí láser), las tecnologías de exhibición de imágenes (proyectores láser DLP o TV láser) y telecomunicaciones, en las cuales, se ha mejorado el ancho de banda y se ha disminuido el ruido de la misma.

-

En un tercer lugar nos encontraríamos con las aplicaciones al mundo de la industria, como el láser de dióxido de carbono, usado en la industria para corte y soldado, el láser Excimer, que produce luz ultravioleta que se utiliza en la fabricación de semiconductores y en la cirugía ocular, los láseres de neodimioYAG y YAG dopados, los cuales se usan para cortar, soldar y marcar materiales debido a su alto poder que opera con la luz infrarroja. Los láseres de Zafiro y fibra dopada, que se utilizan, uno en la espectroscopía y otro en la comunicación óptica. Y, finalmente, nos encontramos con los láseres de colorante, los cuales son usados en la espectroscopía por su fácil sintonización y bajo precio.

15

Bibliografía: Definición de onda sonora, extraída de: http://es.wikipedia.org/wiki/Onda_sonora Clasificación y características de las ondas, extraídas de: http://www.elruido.com/divulgacion/curso/ondas.htm#ani1 Contaminación acústica, extraída de: www.freewebs.com/fisicamontpe/ Fenómenos ondulatorios, extraídos de: http://tecnicaaudiovisual.kinoki.org/sonido/fisica.htm y www.freewebs.com/fisicamontpe/ Efecto Doppler, extraído de: http://es.wikipedia.org/wiki/Corrimiento_doppler Ultrasonidos, extraído de: http://es.wikipedia.org/wiki/Ultrasonido y www.freewebs.com/fisicamontpe/ Láser, extraído de: http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1ser Diodos láser, extraído de: http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_l%C3%A1ser

16


ondas sonoras y aplicaciones del movimiento ondulatorio