Onda superficial


En física , una onda superficial es una onda mecánica que se propaga a lo largo de la interfaz entre diferentes medios. Un ejemplo común son las ondas de gravedad a lo largo de la superficie de los líquidos, como las olas del océano. Las ondas de gravedad también pueden ocurrir dentro de los líquidos, en la interfaz entre dos fluidos con diferentes densidades. Las ondas superficiales elásticas pueden viajar a lo largo de la superficie de los sólidos, como las ondas Rayleigh o Love . Las ondas electromagnéticas también pueden propagarse como "ondas superficiales" en el sentido de que pueden guiarse junto con un gradiente de índice de refracción. oa lo largo de una interfaz entre dos medios que tienen diferentes constantes dieléctricas. En la transmisión de radio , una onda de superficie es una onda guiada que se propaga cerca de la superficie de la Tierra . [1]

En sismología , se encuentran varios tipos de ondas superficiales. Las ondas superficiales, en este sentido mecánico, se conocen comúnmente como ondas Love (ondas L) u ondas Rayleigh . Una onda sísmica es una onda que viaja a través de la Tierra, a menudo como resultado de un terremoto o una explosión. Las ondas de amor tienen movimiento transversal (el movimiento es perpendicular a la dirección de viaje, como las ondas de luz), mientras que las ondas de Rayleigh tienen movimiento longitudinal .(movimiento paralelo a la dirección de viaje, como ondas sonoras) y movimiento transversal. Las ondas sísmicas son estudiadas por sismólogos y medidas por un sismógrafo o sismómetro. Las ondas superficiales abarcan un amplio rango de frecuencias y el período de las ondas que son más dañinas suele ser de 10 segundos o más. Las ondas superficiales pueden viajar alrededor del mundo muchas veces desde los terremotos más grandes. Las ondas superficiales se producen cuando las ondas P y las ondas S llegan a la superficie.

Ejemplos son las olas en la superficie del agua y el aire ( olas de la superficie del océano ). Otro ejemplo son las ondas internas , que pueden transmitirse a lo largo de la interfase de dos masas de agua de diferente densidad.

En la teoría de la fisiología auditiva , la onda viajera (TW) de Von Bekesy , resultó de una onda superficial acústica de la membrana basilar en el conducto coclear . Su teoría pretendía explicar cada característica de la sensación auditiva debido a estos fenómenos mecánicos pasivos. Jozef Zwislocki, y más tarde David Kemp , demostraron que eso no es realista y que es necesaria una retroalimentación activa.

La onda de tierra se refiere a la propagación de ondas de radio paralelas y adyacentes a la superficie de la Tierra, siguiendo la curvatura de la Tierra. Esta onda de superficie radiativa se conoce como onda de superficie de Norton , o más propiamente, onda de superficie de Norton , porque las ondas de superficie en la propagación de radio no se limitan a la superficie. Otro tipo de onda de superficie es la onda de superficie de Zenneck de modo limitado no radiativau onda de superficie de Zenneck-Sommerfeld . [2] [3] [4] [5] [6] La tierra tiene un índice de refracción y la atmósfera tiene otro, constituyendo así una interfazque soporta la transmisión de la onda Zenneck guiada. Otros tipos de ondas superficiales son la onda superficial atrapada , [7] la onda deslizante y las ondas superficiales de Dyakonov (DSW) que se propagan en la interfaz de materiales transparentes con diferente simetría. [8] [9] [10] [11] Además de estos, se han estudiado varios tipos de ondas superficiales para longitudes de onda ópticas. [12]

Las ondas de radio de baja frecuencia , por debajo de los 3 MHz, viajan eficientemente como ondas terrestres. En la nomenclatura de la UIT, esto incluye (en orden): frecuencia media (MF), frecuencia baja (LF), frecuencia muy baja (VLF), frecuencia ultra baja (ULF), frecuencia súper baja (SLF), frecuencia extremadamente baja (ELF) ondas.


Un somormujo buceador crea ondas superficiales.
El campo E de un polaritón de plasmón superficial en una interfaz plata-aire, a una frecuencia correspondiente a una longitud de onda en el espacio libre de 10 μm. A esta frecuencia, la plata se comporta aproximadamente como un conductor eléctrico perfecto , y la SPP se denomina onda Sommerfeld-Zenneck, con casi la misma longitud de onda que la longitud de onda del espacio libre.