Frentes de onda y rayos

Las ondas también pueden clasificarse según el espacio de propagación en unidimensionales, bidimensionales y tridimensionales. Ondas unidimensionales son, por ejemplo, las que se propagan por cuerdas y muelles cuando podemos considerarlos como líneas. Da lo mismo que la onda sea longitudinal o transversal: en esta clasificación no se tiene en cuenta la dirección del movimiento originado por la perturbación, sino únicamente el espacio de propagación de la onda, que es el espacio ocupado por el medio de propagación cuando está en equilibrio. Por la misma razón las olas que se propagan por la superficie del agua son bidimensionales: podemos considerar que la superficie del agua en equilibrio forma un plano horizontal, el plano de propagación, aunque el movimiento del agua al paso de la onda no tenga lugar en ese plano. El sonido es un ejemplo de onda tridimensional.

Para representar una onda multidimensional podemos "señalar" puntos que se encuentren en un estado perturbativo semejante. En el caso de las ondas bidimensionales estos puntos forman líneas, y en el de las tridimensionales superficies denominadas frentes de onda. Las ondas emitidas por un emisor puntual (que llamaremos foco puntual a partir de ahora) forman frentes de onda esféricos. Podemos generarlos en la superficie del agua haciendo vibrar en ella una punta afilada, aunque, en este caso, debido a que la onda es bidimensional, los frentes de onda son circunferencias y es más correcto denominarlos frentes de onda circulares. El pulso sonoro que sucede a la explosión de un petardo también queda perfectamente representado por un frente de ondas esférico. También son importantes los frentes de onda planos. Pueden crearse frentes de onda rectilíneos en la superficie del agua haciendo vibrar sobre ella el filo de una lámina plana. Los frentes de onda se extienden y se propagan por el espacio en dirección perpendicular a ellos mismos. La propagación de los frentes puede representarse mediante líneas orientadas denominadas rayos. Los rayos son perpendiculares a los frentes.

Fuente: http://www.enciga.org/taylor/temas/ondas/index.htm?ondas7.htm