8: Olas Viajeras
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En este capítulo, mostramos cómo la misma física que conduce a oscilaciones de ondas estacionarias también da lugar a ondas que se mueven tanto en el espacio como en el tiempo. Luego pasamos a introducir el importante ejemplo físico de las ondas de luz.
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En un sistema invariante de traducción infinita, las ondas viajeras surgen naturalmente del complejo comportamiento exponencial de las soluciones en el espacio y el tiempo.
- Comenzamos mostrando la conexión entre las ondas estacionarias y las olas viajeras en sistemas infinitos. Una onda viajera en un sistema lineal es un par de ondas estacionarias unidas con una relación de fase especial. Mostramos cómo las ondas viajeras pueden ser producidas en sistemas finitos mediante oscilaciones forzadas apropiadas.
- Luego discutimos la fuerza y la potencia requeridas para producir una onda viajera en una cuerda, e introducimos la idea útil de “impedancia”.
- Presentamos y discutimos el ejemplo clásico más importante de fenómenos de ondas, ondas electromagnéticas y luz.
- Reexaminamos los sistemas invariantes de traducción de\(LC\) circuitos acoplados discutidos en el capítulo 5 y mostramos cómo se relacionan con las ondas electromagnéticas.
- Se discuten los efectos de la amortiguación en sistemas invariantes de traducción, dando una interpretación física simple del efecto de las olas viajeras.
- Se discuten las ondas viajeras en sistemas con amortiguación y en sistemas con cortes de alta y/o baja frecuencia.