Las ondas pueden clasificarse atendiendo a las direcciones en que se propagan. Cuando lo hacen en una única dimensión se denominan ondas unidimensionales (por ejemplo, las ondas que se propagan por una cuerda o las ondas sonoras que se propagan por un tubo que contiene un gas).
Las ondas que se propagan por un plano se denominan bidimensionales, como las que se muestran en la imagen inferior y que se producen al introducir una perturbación en el agua.
Las ondas sonoras que produce un instrumento musical, por ejemplo, son ondas tridimensionales, porque se propagan en las tres dimensiones del espacio.
Para visualizar la propagación de las ondas multidimensionales se recurre al concepto de frente de onda.
Se denomina frente de onda a la curva que une en cada instante de tiempo todos los puntos que se encuentran en el mismo estado de perturbación o, lo que es lo mismo, que tienen igual fase.
En el caso de una onda unidimensional, el frente de onda es un único punto; para las ondas bidimensionales como las representadas en la imagen superior, el frente de onda es circular. El frente de onda de una onda de sonido que se propaga por un medio homogéneo e isótropo es una esfera centrada en la fuente emisora, por lo que dichas ondas se denominan esféricas.
La distancia entre dos frentes de onda consecutivos es la longitud de onda λ de la onda. Los rayos (representados en rojo en la figura inferior) son flechas perpendiculares a los frentes de onda que indican la dirección y el sentido de propagación de la onda.
Onda plana
A grandes distancias de la fuente, un elemento de superficie de un frente de onda esférico puede sustituirse por un plano; en este caso las ondas reciben el nombre de ondas planas y los rayos son rectas paralelas entre sí y perpendiculares a los frentes de onda:
Matemáticamente una onda plana se describe mediante la misma función de onda que las ondas armónicas:
donde A es la amplitud de la onda, ω su frecuencia angular y k el número de onda.
Consulta la página intensidad de una onda sonora para saber más sobre las magnitudes que describen la energía transportada por una onda.
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