Cómo debes calcular la longitud de onda

Con seguridad habrás leído o escuchado acerca de las ondas. Si tiras una piedra a un lago, por ejemplo, notarás que allí donde cae se forman una especie de círculos que se van alejando del punto de impacto. Esas circunferencias son las ondas, y se van propagando desde la superficie hacia el fondo. Si te preguntas cómo debes calcular la longitud de onda, aquí te lo decimos.

Lo interesante es que, como para tantas cosas, hay una fórmula a la que podemos recurrir si necesitamos conocer este dato.

Pero, ¿qué es la longitud de onda?

A partir del ejemplo dado al comienzo de la piedra que tiramos al agua, las ondas que se generan o dibujan lo hacen con una forma sinusoide caracterizada por picos y valles. La distancia entre dos picos de la onda sinusoidal se llama longitud de onda.

Una onda se puede clasificar de dos maneras y la primera consiste en considerar la dirección de propagación de la vibración. Si la vibración se produce perpendicular a la dirección de propagación, hablamos de ondas transversales (como las del mar o las electromagnéticas). Si la vibración ocurre en la misma dirección que la propagación, estamos hablando de ondas longitudinales (como las ondas de sonido).

La segunda clasificación requiere tomar en consideración los medios por los cuales las ondas se propagan. Este último puede ser un medio físico (como para las ondas que se extienden en un fluido) o el vacío (como para las ondas de luz y las ondas de radio). En cualquier caso, la onda siempre se define por la velocidad de propagación (v), por la longitud (lambda) y por la frecuencia (nu).

La longitud de onda se indica en metros y se define como la distancia entre dos puntos de máximo (picos) o dos puntos de mínimo (valles). La frecuencia se calcula en Hertz e indica la periodicidad de una onda, es decir, cuántas veces se repite en un intervalo de tiempo dado. Una frecuencia de «2 Hz» significa que la onda alcanza dos picos en un segundo. La velocidad de la onda está representada por los metros que viaja en un segundo. En el caso de las radiaciones electromagnéticas que se propagan en el vacío, esto es igual a la velocidad de la luz (300,000 km/s).

Como ejemplo, tenemos la piedra que tiramos en el lago, y la longitud de onda es la distancia que hay entre los dos picos de esa onda sinusoidal que se forma al tirarlas. La onda tiene picos y valles; la distancia entre los picos es la longitud que separa a los primeros.

Luego, se las puede clasificar en ondas longitudinales, como las que provoca el sonido, o transversales, como las que provoca esa piedra que tiramos al agua. Para las primeras, se debe considerar el medio en el que se propagan, su longitud y su frecuencia.

¿Cómo aplicar la fórmula?

Imaginemos que una onda electromagnética posee una frecuencia de 1,5 · 1014 Hz y queremos averiguar cuál es su longitud. Conoceremos que la longitud «λ», la frecuencia «ν» y la velocidad de propagación «c» estarán unidas de la siguiente forma:

• C = λ X v. O, lo que es igual: λ = C / V

Reemplazando los indicadores, y tomando que la velocidad de la luz en el vacío equivale 3 · 108 m/s, quedaría de este modo:

λ = c / v = (3 · 108 m / s) / (1.5 · 1014 1 / s) = 2 · 10-6 m. Como μm es el símbolo del micrómetro, quedaría de esta manera:

• 2 · 10-6 m = 2 μm

Es decir, para el general de los casos la longitud de onda electromagnética es de 2 μm.