Laboratorio de superposición de ondas
Apila ondas sinusoidales y observa cómo interfieren, baten y se quedan quietas, todo basado en la ecuación de onda v = f·λ.
Esta es una superposición de ondas exacta: cada punto es la suma de las ondas componentes, sin envolventes falsas. Elige un ajuste predefinido o añade tus propias ondas, y luego ajusta amplitud, longitud de onda, frecuencia y fase. Las ondas idénticas en fase se duplican (constructiva), las de fase opuesta se cancelan (destructiva), dos frecuencias cercanas producen batidos y dos ondas en sentidos opuestos se congelan en una onda estacionaria.
Ajustes predefinidos
Sistema
Onda seleccionada
Toca una etiqueta de onda en el lienzo para leer su amplitud, longitud de onda, frecuencia, periodo, k, ω y v = f·λ, y ajustarla en vivo.
Fórmulas y fuentes
y(x,t) = Σ Aᵢsin(kᵢx − ωᵢt + φᵢ)
v = fλ · k = 2π/λ · ω = 2πf
beat = |f₁ − f₂|
node spacing = λ/2
Las unidades y constantes detrás de estas ondas
Una sola ecuación, v = f·λ, ata una longitud de onda que mides en metros a una frecuencia que cuentas en hercios. Las dos unidades están definidas por constantes fijadas, así que cada lectura de aquí es en realidad una comparación contra el cesio y contra la velocidad de la luz.
Lo que estás cambiando
Las dos constantes que hay bajo v = f·λ
La misma ecuación, del la del diapasón a la luz roja
| Onda | Frecuencia | Velocidad | Longitud de onda |
|---|---|---|---|
| El la del diapasón (la₄) | 440 Hz | 343 m/s | 0.780 m |
| El límite agudo del oído humano | 20 kHz | 343 m/s | 17.1 mm |
| Radio FM (87,5–108 MHz en España) | 100 MHz | 299,792,458 m/s | 3.00 m |
| Wi-Fi | 2.4 GHz | 299,792,458 m/s | 0.125 m |
| Luz roja | 430 THz | 299,792,458 m/s | 697 nm |
Las longitudes de onda se calculan en directo como λ = v/f. El sonido usa 343 m/s (aire seco a 20 °C); la radio y la luz usan la velocidad de la luz exacta de nuestra página de constantes. Compáralo con lo que tienes cerca: la FM mide unos 3 m, lo que un coche; el Wi-Fi de 2,4 GHz solo 12,5 cm, que es justo el tamaño de la antena del router.
Leer una frecuencia es contar contra el cesio
Desde 1967 el segundo se define fijando la transición hiperfina del cesio-133 en exactamente 9 192 631 770 Hz. Un hercio es un ciclo por segundo, así que cuando este laboratorio marca 2 Hz quiere decir: dos ciclos por cada 9 192 631 770 oscilaciones del cesio. La hora oficial de España se mantiene así, con relojes atómicos de cesio del Real Instituto y Observatorio de la Armada, en San Fernando (Cádiz).
Mira las siete constantes que definen el SI →