Diferencia entre revisiones de «Longitud de onda»

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La longitud de una onda es la distancia entre dos lineas consecutivas, en otras palabras describe lo larga que es la onda. Las ondas de agua en el océano, las ondas de aire, y las ondas de radiación electromagnética tienen longitudes de onda.

La letra griega λ (lambda) se utiliza para representar la longitud de onda en ecuaciones. La longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia de la onda. Una longitud de onda larga corresponde a una frecuencia baja, mientras que una longitud de onda corta corresponde a una frecuencia alta.

La longitud de onda de las ondas de sonido, en el intervalo que los seres humanos pueden escuchar, oscila entre menos de 2 cm (una pulgada) y aproximadamente 17 metros (56 pies). Las ondas de radiación electromagnética que forman la luz visible tienen longitudes de onda entre 400 nanómetros (luz violeta) y 700 nanómetros (luz roja).

En el Sistema Internacional, la unidad de medida de la longitud de onda es el metro, como la de cualquier otra distancia. Dados los órdenes de magnitud de las longitudes de ondas más comunes, por comodidad se suele recurrir a submúltiplos como el milímetro (mm), el micrómetro (μm) y el nanómetro (nm).

Relación con la frecuencia

La longitud de onda λ es inversamente proporcional a la frecuencia f, siendo ésta la frecuencia del movimiento armónico simple de cada una de las partículas del medio. (La longitud de onda no se debe confundir con la frecuencia angular ω).

\lambda ={\frac {v}{f}}

donde λ es la longitud de onda, v es la velocidad de la onda, y f es la frecuencia. Para la luz y otras ondas electromagnéticas que viajan en el vacío, la velocidad v vale 299.792.458 m/s y es la velocidad de la luz. Para las ondas de sonido que se desplazan por el aire, v es aproximadamente 343 m/s.

Por ejemplo, la luz roja, de frecuencia aproximada 440 THz, tiene ondas de unos 682 nm de longitud:

\lambda ={\frac {v}{f}}={\frac {299\cdot 10^{6}\ {\rm {[m\cdot s^{-1}]}}}{440\cdot 10^{12}\ {\rm {[s^{-1}]}}}}=679,5\cdot 10^{-9}\ {\rm {[m]}}\sim 680\ {\rm {[nm]}}

Al tratarse de una onda electromagnética, la velocidad aplicable es la velocidad de la luz.

Medios diferentes al vacío

Las únicas ondas capaces de transmitirse a través del vacío son las ondas electromagnéticas. Cuando éstas penetran en un medio material, como puede ser el aire o un sólido, su longitud de onda se ve reducida de forma proporcional al índice de refracción n de dicho material, mientras que su frecuencia disminuye pues la constante de la velocidad de la luz debe quedar invariante. La longitud de onda en dicho medio (λ') viene dada por:

\lambda ^{\prime }={\frac {\lambda _{0}}{n}}

donde:

λ₀ es la longitud de onda en el vacío, y
n es el índice de refracción del material.

La longitud de onda de las radiaciones electromagnéticas, sea cual sea el medio en que se transmitan, se expresa por lo general en función de la longitud de onda de éstas en el vacío, aunque no siempre esté indicado explícitamente.

Longitud de onda asociada a partículas

Louis-Victor de Broglie descubrió que todas las partículas que poseían una cantidad de movimiento tenían asociada una determinada longitud de onda. Es la denominada Hipótesis de De Broglie.

\lambda ={\frac {h}{p}}

donde:

h es la Constante de Planck,
p es la cantidad de movimiento de la partícula.

El cociente entre una constante muy pequeña y un denominador que depende de la velocidad de la partícula, hace que para objetos macróscopicos en movimiento las longitudes de onda asociadas a éstos sean imperceptibles por el ser humano.

Véase también

Enlaces externos

Herramienta para calcular y convertir entre longitud de onda y frecuencia

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 La '''longitud de una onda''' es la distancia entre dos lineas consecutivas, en otras palabras describe lo larga que es la onda. Las ondas de agua en el océano, las ondas de aire, y las ondas de [[radiación electromagnética]] tienen longitudes de onda.
+La letra griega '''λ''' ([[Λ|lambda]]) se utiliza para representar la longitud de onda en ecuaciones. La longitud de onda es inversamente proporcional a la [[frecuencia]] de la onda. Una longitud de onda larga corresponde a una frecuencia baja, mientras que una longitud de onda corta corresponde a una frecuencia alta.
+La longitud de onda de las ondas de sonido, en el intervalo que los seres humanos pueden escuchar, oscila entre menos de 2 cm (una pulgada) y aproximadamente 17 metros (56 pies). Las ondas de radiación electromagnética que forman la luz visible tienen longitudes de onda entre 400 [[nanómetro]]s (luz violeta) y 700 nanómetros (luz roja).
+En el [[Sistema Internacional]], la unidad de medida de la longitud de onda es el [[metro]], como la de cualquier otra distancia. Dados los [[Orden de magnitud|órdenes de magnitud]] de las longitudes de ondas más comunes, por comodidad se suele recurrir a submúltiplos como el [[milímetro]] (mm), el [[Micrómetro (unidad de longitud)|micrómetro]] (μm) y el [[nanómetro]] (nm).
+<br style="clear:both;">
+== Relación con la frecuencia ==
+La longitud de onda λ es inversamente proporcional a la [[frecuencia]] f, siendo ésta la frecuencia del [[movimiento armónico simple]] de cada una de las partículas del medio. (La longitud de onda no se debe confundir con la frecuencia angular ω).
+:<math>\lambda = \frac{v}{f}</math>
+donde ''λ'' es la longitud de onda, ''v'' es  la velocidad de la onda, y ''f'' es la frecuencia. Para la luz y otras ondas electromagnéticas que viajan en el vacío, la velocidad ''v'' vale 299.792.458 [[metro|m]]/[[segundo|s]] y es la [[velocidad de la luz]]. Para las ondas de sonido que se desplazan por el aire, ''v'' es aproximadamente 343 m/s.
+Por ejemplo, la luz roja, de frecuencia aproximada 440 [[Terahercio|THz]], tiene ondas de unos 682 nm de longitud:
+:<math> \lambda = \frac{v}{f} = \frac{299 \cdot 10^6 \ {\rm [m \cdot s^{-1}]}}{440 \cdot 10^{12} \  {\rm [s^{-1}]}} = 679,5 \cdot 10^{-9} \ {\rm [m]} \sim 680 \ {\rm [nm]}</math>
+Al tratarse de una onda electromagnética, la velocidad aplicable es la velocidad de la luz.
+== Medios diferentes al vacío ==
+Las únicas ondas capaces de transmitirse a través del vacío son las ondas electromagnéticas. Cuando éstas penetran en un medio material, como puede ser el aire o un sólido, su longitud de onda se ve reducida de forma proporcional al [[índice de refracción]] ''n'' de dicho material, mientras que su frecuencia disminuye pues la constante de la velocidad de la luz debe quedar invariante. La longitud de onda en dicho medio (λ') viene dada por:
+:<math>\lambda^\prime = \frac{\lambda_0}{n}</math>
+donde:
+:*''λ<sub>0</sub>'' es la longitud de onda en el vacío, y
+:*''n'' es el índice de refracción del material.
+La longitud de onda de las radiaciones electromagnéticas, sea cual sea el medio en que se transmitan, se expresa por lo general en función de la longitud de onda de éstas en el vacío, aunque no siempre esté indicado explícitamente.
+== Longitud de onda asociada a partículas ==
+[[Louis-Victor de Broglie]] descubrió que todas las partículas que poseían una [[cantidad de movimiento]] tenían asociada una determinada longitud de onda. Es la denominada [[Hipótesis de De Broglie]].
+:<math>\lambda = \frac{h}{p}</math>
+donde:
+:*''h'' es la [[Constante de Planck]],
+:*''p'' es la [[cantidad de movimiento]] de la partícula.
+El cociente entre una constante muy pequeña y un denominador que depende de la velocidad de la partícula, hace que para objetos macróscopicos en movimiento las longitudes de onda asociadas a éstos sean imperceptibles por el ser humano.
+== Véase también ==
+*[[Frecuencia]] y [[Frecuencia angular]]
+*[[Onda periódica]]
+*[[Dualidad onda corpúsculo]]
+*[[Onda (física)|Onda]]
+*[[Propagación del sonido]] y [[Efecto Doppler]]
+*[[Espectro electromagnético]]
 == Enlaces externos ==