Fronte de onda

Para outras páxinas con títulos homónimos véxase: Fronte.

Denomínase fronte de onda ao lugar xeométrico no que os puntos do medio son alcanzados nun mesmo instante por unha determinada onda. Dada unha onda propagándose no espazo ou sobre unha superficie, as frontes de onda poden visualizarse como superficies ou liñas que se desprazan afastándose da fonte sen tocarse durante un tempo.

Polo principio de Huygens (físico neerlandés, 1629-1695), cada punto dunha fronte de onda, nun instante dado, pode ser considerada unha fonte de ondas secundarias, producidas no sentido de propagación e coa mesma velocidade do medio. Podemos dicir que a fronte de onda anterior é considerada como unha xeradora dunha nova fronte de onda, ou que a fronte de onda separa a rexión "perturbada" da rexión non perturbada. Un exemplo básico é o son, onde cando as partículas de ar están en repouso non se oe nada, e só no momento que estas partículas son vibradas (unha fronte de onda empurrando e xerando unha nova fronte de onda) é cando ocorrerá a propagación do son (neste caso haberá propagación de enerxía e non de materia). No caso das ondas electromagnéticas, coa súa enerxía irradiada igualmente en todas as direccións (circular), haberá un determinado instante onde a fase da onda irradiada comezará a se repetir en todos os puntos, comezando unha nova fronte de onda.

Forma da fronte de onda

Para ondas tridimensionais, a fronte de onda adoita ser plana ou esférica (só se existe algún tipo de anisotropía ou heteroxeneidade encontramos outras superficies máis complexas). Para ondas bidimensionais, como as da superficie da auga, a fronte acostuma ser plana ou circular (en caso de anisotropía ou inhomoxeneidade poden aparecer outras formas).

A fronte de onda está formada por puntos que comparten a mesma fase, polo que, nun instante dado t, unha fronte de onda está formada polo lugar xeométrico (superficie ou liña) de todos os puntos cunhas coordenadas que satisfán a relación:

${\frac {\mathbf {n} \cdot \mathbf {r} }{\lambda }}-\nu t=C_{0}$

Onde:

$\lambda \;$, é a lonxitude de onda.

$\mathbf {n}$, chamado vector unitario que coincide en cada punto do espazo coa dirección de propagación da onda.

$\nu \;$, é a frecuencia da onda.

$C_{0}\;$ é un valor real, tomando diferentes valores deste parámetro obtéñense diferentes frontes de onda no mesmo instante dado.