Estudio de ondas con cubeta
Nota previa sobre el material: todas las prácticas de este apartado se han realizado con la cubeta de ondas. Esta es una estructura de madera que sujeta una lámina de vidrio transparente sobre la que se echa una cantidad variable de agua. Una pala conectada a un reóstato permite producir ondas que se propagan por la superficie del agua. Es importante añadir que, en el caso de nuestra cubeta, el reóstato no funcionaba, por lo que ha sido imposible realizar algunas de las prácticas propuestas. La cubeta tiene también una luz cenital, que sirve para poder realizar con más facilidad las observaciones y, si es necesario, los dibujos, en un papel situado debajo de la cubeta, sobre la mesa.
Nota sobre la práctica: dado que todas las experiencias de este apartado son cualitativas, y que las hemos hecho todas seguidas, sin hacer grandes distinciones entre el final de una y el comienzo de la siguiente, quiero reflejar eso en la memoria de prácticas. Por lo tanto, contaré todas las prácticas juntas, con una estructura quizá más laxa que en el resto, introduciendo menciones a los conceptos teóricos y al material específico de cada práctica cuando llegue el momento.
En primer lugar preparamos la cubeta, echando agua sobre el cristal hasta alcanzar unos 6 milímetros de profundidad y fijando el brazo con la lámpara y la pala a unos 40 centímetros de altura. Ponemos las cuatro patas al mismo nivel y tocamos el agua con el dedo, para comprobar que las ondas se propagan en línea recta. Vemos zonas más claras y más oscuras. Las más oscuras son las crestas, y las más claras los valles.
Cubeta de ondas
Una vez comprobado esto, podemos pasar a la primera práctica propiamente dicha. No necesitamos material adicional, solo la pala vibradora, si lo que queremos son ondas planas. Si queremos ondas esféricas, colocamos dos bolitas mediante alambres y levantamos ligeramente la pala. La frecuencia de vibración puede variar, pero dentro de un rango muy pequeño, ya que el reóstato está estropeado.
Cuando hayamos entendido bien el funcionamiento de la pala pasamos a estudiar la reflexión de las ondas. Utilizaremos, además de la cubeta, las bolitas, una placa de plástico, barreras rectas, una barrera parabólica, otra elíptica y un cuentagotas. Se trata de producir ondas planas que se reflejen en las barreras y, a continuación, ondas circulares que hagan lo mismo. Usaremos las placas y las barreras como espejos, tanto planos como esféricos. El resultado puede verse en el vídeo número uno.
Ahora pasamos a estudiar la refracción. Para ello usaremos placas de plástico que se comportan como lentes convergentes y divergentes en lo que a las ondas de agua se refiere. Los resultados no son muy vistosos, ya que la frecuencia de las ondas era excesiva. Lo poco que pudimos captar se encuentra en el segundo vídeo.
La interferencia en este aparato funciona exactamente igual que con ondas de luz: al encontrarse dos crestas sus amplitudes se suman, una cresta y un valle se anulan, y dos valles dan una depresión de amplitud doble. Lo observamos en la siguiente foto y en el vídeo número tres.
Interferencia de ondas circulares
Por último, hemos estudiado la difracción de las ondas. Para ello hemos situado dos barreras dejando huecos de diferentes tamaños entre ellas y viendo cómo cambian las ondas al atravesarlos. No se ve muy bien, pero lo poco que hemos conseguido está en el cuarto vídeo y en la siguiente foto:
Infructuoso intento de observar la difracción