¿Cuando una onda se refracta no cambia su frecuencia.?

La Frecuencia Inalterable: Un Pilar de la Refracción

La refracción, ese fenómeno óptico que nos permite disfrutar de la belleza de un arcoíris o percibir objetos sumergidos en agua con una posición ligeramente distinta a la real, se basa en un principio fundamental: la constancia de la frecuencia. Si bien al cambiar de medio la onda lumínica modifica su velocidad y longitud de onda, la frecuencia permanece imperturbable, actuando como una especie de huella dactilar que la identifica a lo largo de su viaje.

Imaginemos una onda como una serie de pulsaciones regulares. La frecuencia representa el número de estas pulsaciones que ocurren en un segundo. Cuando la luz, por ejemplo, pasa del aire al agua, se encuentra con un medio más denso. Esta mayor densidad ofrece una mayor resistencia al avance de la onda, provocando una disminución en su velocidad. Como consecuencia, la longitud de onda, es decir, la distancia entre dos pulsaciones consecutivas, también se reduce. A pesar de estas modificaciones, la cantidad de pulsaciones por segundo, la frecuencia, se mantiene constante. Es como si la onda se “comprimiera” al entrar en el agua, manteniendo el mismo ritmo de pulsaciones.

Esta invariabilidad de la frecuencia se debe a que la energía de la onda está directamente relacionada con su frecuencia. Al pasar de un medio a otro, la energía de la onda se conserva (despreciando posibles pérdidas por absorción), y por tanto, su frecuencia también lo hace. Si la frecuencia cambiara, implicaría una ganancia o pérdida de energía, lo cual no ocurre en la refracción.

La constancia de la frecuencia en la refracción tiene importantes implicaciones prácticas. Por ejemplo, nos permite entender por qué un prisma descompone la luz blanca en sus diferentes colores. Cada color corresponde a una frecuencia específica, y al refractarse en el prisma, cada frecuencia se desvía en un ángulo ligeramente diferente, dando lugar al espectro visible. Si la frecuencia cambiara al refractarse, este fenómeno no sería posible.

En resumen, la refracción es un fenómeno fascinante que nos revela la naturaleza ondulatoria de la luz y otros tipos de ondas. Y en el corazón de este fenómeno, la constancia de la frecuencia se erige como un principio fundamental que rige la interacción de las ondas con la materia. Entender esta invariabilidad es clave para comprender y apreciar plenamente la riqueza de los fenómenos ondulatorios que nos rodean.