Edición digital:
Educación
para todos
ondas
TALLERES ESTUDIANTILES CIENCIAS UNAM Edición impresa: Editorial Reverte
berkeley physics course - volumen
3
Educación
para todos Educación para todos no es un proyecto lucrativo, sino un esfuerzo colectivo de estudiantes y profesores de la UNAM para facilitar el acceso a los materiales necesarios para la educación de la mayor cantidad de gente posible. Pensamos editar en formato digital libros que por su alto costo, o bien porque ya no se consiguen en bibliotecas y librerías, no son accesibles para todos. Invitamos a todos los interesados en participar en este proyecto a sugerir títulos, a prestarnos los textos para su digitalización y a ayudarnos en toda la labor técnica que implica su reproducción. El nuestro, es un proyecto colectivo abierto a la participación de cualquier persona y todas las colaboraciones son bienvenidas. Nos encuentras en los Talleres Estudiantiles de la Facultad de Ciencias y puedes ponerte en contacto con nosotros a la siguiente dirección de correo electrónico:
[email protected] http://eduktodos.dyndns.org
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V Prólogo al Curso de Físicu de Berkeley Notu agregadu VI Prcílogo al Volumen !ti IX Agrudecirnientos XIII Notas didácticas XV Notu sobre el sistemu M K S de unidudes eléctricus
Indice analítico
Capítulo 1
XX
Oscilaciones libres d e sistemas simples
Z
1.1 Introducción 2 1.2 Oscilaciones libres de sistemas con un grado de libertad 1.3 Linealidad y el principio de superposición 13 1.4 Oscilaciones libres de sistemas con dos grados de libertad 1.5 Pulsaciones 31 Problemas y Experimentos caseros 40
Capitulo 2
3
17
Oscilaciones libres de sistemas con muchos grados de libertad SI
Introducción 52 Modos transversales de una cuerda continua 54 2.3 Movimiento general de una cuerda continua y análisis de Fourier 64 2.4 Modos de un sistema no continuo con N grados de libertad Problemas y Experimentos caseros 97 2.1 2.2
Capítulo 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
4.3 4.4
Ondas de propagación
126
167
Introducción 168 Ondas de propagación armónicas en una dimensión y velocidad de. fase 169 Indice de refracción y difracción 190 Impedancia y flujo de energía 207 Problemas y Experimentos caseros 232
Capítulo 5 5.1
1 O9
Introducción 110 Oscilador armónico unidimensional amortiguado 1 10 Resonancias en un sistema con dos grados de libertad Filtros 131 Oscilaciones forzadas de sistemas cerrados con muchos grados de libertad 141 Problemas y Experimentos caseros 158
Capítulo 4 4.1 4.2
Oscilaciones foraadas
77
Introducción
Reflexión
243
’
244
xxv
XXVl 5.2 5.3 5.4 5.5
Índice analítico
Terminación perfecta 244 Reflexión y transmisión 25 1 Puente de impedancia entre dos medios transparentes Reflexión en películas delgadas 269 Problemas y Experimentos caseros 272
Capitulo 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5
Polarización
353 355
41 9
Introducción 420 Descripción de estados de polarización 421 Producción de ondas transversales polarizadas 434 Doble refracción 447 Ancho de banda, tiempo de coherencia y polarización Problemas y Experimentos caseros 466
Capítulo 9 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7
Ondas en dos y tres dimensiones
Introducción 3 54 Ondas armónicas planas y el vector propagación 369 Ondas de agua Ondas electromagnéticas 379 Radiación de una carga puntual 391 Problemas y Experimentos caseros 407
Capitulo 8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5
Modulaciones, pulsaciones y paquetes de ondos 287
Introducción 288 Velocidad de grupo 288 Pulsaciones 300 Análisis de Fourier de pulsaciones 317 Análisis de Fourier de un paquete de ondas de propagación Problemas y Experimentos caseros 335
Capítulo 7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5
265
Interferencia y difracción
479
Introducción 48 1 Interferencia entre dos fuentes puntuales coherentes 496 Interferencia entre dos fuentes independientes Cuán grande puede ser una fuente “puntual” de luz Ancho angular de un “haz” de ondas de propagación 508 Difracción y principio de Huygens Optica geométrica 53 1 Problemas y Experimentos caseros 552 Temas suplementarios
455
575
1 Ejemplos “microscópicos” de osciladores idénticos débilmente acoplados 576
482
500 503
330
Índice analítico
XXVll
Relación de dispersión para ondas de de Broglie 578 3 Penetración de una “partícula” dentro de una región del espacio “clásicamente prohibida” 582 584 Velocidades de fase y de grupo para ondas de de Broglie Ecuaciones de onda para las ondas de de Broglie 586 588 Radiación electromagnética de un “átomo” unidimensional 589 Coherencia temporal y pulsaciones Ópticas 590 Por qué es brillante el cielo Ondas electromagnéticas en medios materiales 594
2
Apéndices 6 19 Lectura suplementaria 627 Indice 629 Equipos de Óptica, Tablas de unidades, Valores y constantes e identidades Útiles Contratapas Espectros Ópticos a continuación de la pág. 552
