LONGITUD DE ONDA | Acústica

¿Qué es la longitud de onda?

La longitud de onda de un sonido depende directamente de la frecuencia, de la misma forma que la velocidad de una onda depende del medio por el que se propaga.

Cuando empezamos a considerar la atenuación de un sonido, la longitud de onda se hace imprescindible ya que la efectividad de un silenciador se puede relacionar directamente con el tamaño del silenciador y con el tamaño de la longitud de onda del sonido que queremos tratar.

La expresión de la longitud de onda es la siguiente:

LONGITUD DE ONDA

Longitud de onda acústica

Si conocemos la frecuencia f de una vibración, el periodo de tiempo T para un ciclo de vibración podemos hallarlo mediante la siguiente relación:

hallar el periodo de tiempo de una longitud de onda conociendo la frecuencia de una vibración

El periodo de tiempo T es el inverso de la frecuencia de vibración.

 

El periodo de una onda es la duración de un ciclo completo.

 

Puesto que la mayoría de las ondas se propagan, si conocemos el periodo completo de la onda y la velocidad de propagación y queremos determinar el tamaño físico de la onda, podemos hacerlo con la siguiente formula:

Formula longitud de onda: Conociendo el periodo completo de una onda y la velocidad de propagación podemos obtener el tamaño fisico de la onda.
Formula longitud de onda sonido: la longitud de onda es igual a la velocidad del sonido entre la frecuencia.

Debemos de decir que la velocidad de propagación de las ondas depende de la naturaleza de la onda y del medio que por el que se propaga o atraviesa. La velocidad de la onda determina el tamaño físico de la misma, concibiendo así la definición de longitud de onda.

 

La velocidad de la luz en el vacío es de aproximadamente 300.000.000 metros por segundo (m/s), aunque el dato exacto de la velocidad de la luz es de 299.792.458 metros por segundo.

 

Por aportar otro dato,la velocidad de una onda electromagnética en el interior de un cable de cobre por lo general suele ser menor, normalmente entre un 90% y un 95% de la velocidad de la luz. La rápida velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas hace que sus propias longitudes de onda sean extremadamente largas en las frecuencias de audio.

¿Cómo son las longitudes de onda en las frecuencias de radio?

En las frecuencias de radio más altas como VHF o UHF, las longitudes de onda son muy cortas, oscilando aproximadamente un metro. Las antenas que utilizamos para recibir las ondas deben tener un tamaño físico comparable a la longitud de onda que queremos captar, habitualmente de un cuarto a media longitud de onda.

 

Si las ondas se vuelves excesivamente cortas para las antenas convencionales de radio, se pueden utilizar las antenas cóncavas para recoger mejor las ondas.

 

Si consideramos el espectro electromagnético, las frecuencias audibles por el ser humano se quedan muy bajas, ya que el oído humano puede captar como máximo 20.000 Hz (20 KHz).

Ondas Acústicas

Pero ahora bien, hablemos de las ondas acústicas ya que son las que particularmente nos interesan. La mejor definición de onda acústica sería diciendo que es aquella que se propaga mediante la vibración de un medio ya sea un metal, aire o agua.

 

Las velocidades de propagación a través de estos medios varían, pero suelen ser relativamente lentas. Lo que conlleva que las ondas sean de gran longitud en comparación con las ondas electromagnéticas de la misma frecuencia.

 

Las longitudes de onda de las frecuencias de audio en el aire oscilan entre los 17 metros a 20 Hz y los 17 milímetros a 20.000 Hz. Como referencia, la longitud de onda de 1000 Hz en el aire son 0,334 metros.

Radiación de ondas, impedancia y difracción

Muchas veces surgen problemas cuando se irradian ondas acústicas físicamente cortas en salas grandes. Las reflexiones acústicas se producen cuando una onda encuentra un cambio en la impedancia acústica.

 

El ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia si fuese un caso ideal. La acústica arquitectónica es el estudio del comportamiento de las ondas sonoras en espacios cerrados. Por lo general solemos hablar de acondicionamiento acústico, el cual es una rama dentro de la acústica arquitectónica.

 

Los ingenieros acústicos nos especializamos en crear espacios en los que trabajamos mucho con la interacción de las reflexiones en los diferentes campos sonoros.

 

Si la superficie de un objeto es más grande que la longitud de onda, se produce una reflexión y se forma una sombra acústica detrás del objeto, a esto se le llama difracción, y ya hemos hablado de esto en el artículo de barreras acústicas.

Si la obstrucción que genera el objeto es menor a la longitud de onda que incide sobre su superficie, la onda se difracta alrededor del objeto y continúa propagándose.

 

Cualquiera de los dos efectos que acabamos de explicar son complejos y dependen directamente de la frecuencia (longitud de onda), por lo que son difíciles de calcular.

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