Biofisica unidad 6

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Produccion autoral @sarah_ketley 
En parceria con Expresso Medicina 
 
Concepto de Onda: Oscilación en el espacio y en 
un tiempo, que avanza o se propaga en un medio 
material o incluso en el vacío. 
• Propiedad: Transportan energía y 
cantidad de movimiento, pero NO 
transportan materia. 
• Como ocurre: La perturbación de las 
moléculas en un punto afecta a las 
moléculas vecinas, las cuales a su vez 
actúan sobre las más lejanas. 
• Fenómenos Ondulatorios: Las 
transmisiones de energía entre dos puntos 
se puede realizar de dos maneras: 
1. Con transporte de energía. 
2. Sin transporte de energía. 
*NOTA: Tanto la luz como el sonido transportan 
energía en forma de onda. 
Según su naturaleza pueden ser: 
➢ Ondas Mecánicas: Perturbación que viaja 
por un material o una sustancia que es el 
medio de la onda. Las ondas mecánicas 
necesitan un medio elástico para poder 
transmitirse, no se propagan en el vacío. 
Ejemplo: El sonido. 
➢ Ondas Electromagnéticas: Se propagan 
mediante una oscilación de campus 
eléctricos y magnéticos. No necesitan un 
medio para propagarse, pueden propagarse 
en el vacío. Ejemplo: La luz. 
Según su dirección de propagación: 
• Ondas Transversales: La onda se mueve 
en sentido transversal a la dirección de 
propagación. Perpendicular al sentido de la 
vibración. 
 Forman un ángulo reto 
 Dirección vertical 
 Ejemplo: La luz. 
 
• Ondas Longitudinales: La vibración es en 
el mismo sentido que la dirección de 
propagación. Son paralelas. 
 
 
 
Cresta: Es la posición más alta con respecto a la 
posición de equilibrio. 
Valle: Es la posición más baja con respecto a la 
posición de equilibrio. 
Ciclo: Es una oscilación o viaje completa de ida y 
vuelta. 
Amplitud: (En una Onda Mecánica) = el máximo 
alejamiento de cada partícula con respecto a la 
posición de equilibrio. (En una Onda 
Electromagnética) = La altura respecto a la 
dirección de propagación. 
Período (T): Es el tiempo necesario para que la 
onda describa un ciclo. Tiempo en segundos. 
T = 
𝟏
𝒇
 
Frecuencia (𝒇): Es el numero de ondas (ciclos) 
emitidas en 1 segundo. Frecuencia en Hertz (Hz). 
𝒇 = 
𝟏
𝐓
 
Longitud de onda (λ): La distancia entre cresta y 
cresta o valle y valle. 
Velocidad (V): Velocidad de propagación de la 
onda. 
V = 
𝛌
𝐓
 → f = 
𝐕
𝛌
 
Vectores paralelos 
Dirección: Horizontal 
Ejemplo: El sonido. 
Hz = 1 / s 
 
 
8 
Ri = Rayo incidente. 
Rr = Rayo refractado. 
i = Ángulo de incidencia. 
r = Ángulo de refracción. 
 
n1 > n2 
V1 < V2 
 
Concepto: Representa geométricamente los 
cambios de dirección que experimentan los rayos 
luminosos en los distintos fenómenos de Reflexión 
y Refracción. 
Concepto: Cuando un rayo de luz incide sobre una 
superficie y refleja. Se basa en dos leyes: 
1. El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado 
están en el mismo plan. 
2. El ángulo de incidencia es igual al ángulo de 
reflexión. 
 
Superficie Espejada 
Ri = Rayo incidente. 
Rr = Rayo reflejado. 
N = Normal. 
i = Ángulo de incidencia. 
i´ = Ángulo de reflexión. 
Concepto: Cuando la luz pasa de un medio 
transparente a otro un cambio en su dirección 
debido a la distinta velocidad de propagación que 
tiene la luz en diferentes medios materiales. 
n = 
𝐂
𝐕
 
n = índice de refracción absoluto (n ≥1) 
C = Velocidad de la luz en el vacío (3 . 10 m/s) 
V = Velocidad de la luz en el medio. 
*NOTA: naire = nvacio = 1 
• ↑V: − Refringente: ↓n 
• ↓V: + Refringente: ↑n 
Importante: El índice de refracción depende del 
medio, de la temperatura del mismo y de la 
frecuencia de la luz que la atraviesa. 
Se basa en dos leyes: 
1. El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado 
están en el mismo plan. 
2. Se cumple la Ley de Snell: 
sen i . n1 = sen r . n2 
i = ángulo de incidencia. 
n1 = índice de refracción del medio de incidencia. 
r = ángulo de refracción. 
n2 = índice de refracción del medio donde se refracta. 
• La velocidad y el índice de refracción: 
Cuando mayor el índice de refracción, 
menor es la velocidad, luego, el rayo se 
aproxima de la Normal. Cuando menor el 
índice de refracción, mayor es la velocidad, 
luego el rayo se aleja de la normal. 
*IMPORTANTE: La Refringencia es 
directamente proporcional al índice de 
refringencia e inversamente proporcional a la 
velocidad. 
 
➢ Cuando el rayo pasa de un medio de menor 
índice de refracción a uno mayor, el rayo 
refractado se acerca a la normal: 
 
➢ Cuando el rayo pasa de un medio de mayor 
índice de refracción a uno menor, el rayo 
refractado se aleja de la normal: 
 
Concepto: Es el ángulo de incidencia que produce 
un ángulo de refracción de 90°. 
 
Ri = Rayo incidente. 
Rr = Rayo refractado. 
i = Ángulo de incidencia. 
r = Ángulo de refracción 
 
n1 < n2 
V1 > V2 
 
sen i . n1 = sen r . n2 
 
sen i . n1 = sen 90°. n2 
 
sen 90° = 1 
∴ 
sen iL = 
n2
n1
 
 
 
 
-12 
NS
10 db
 
➢ La velocidad de propagación del sonido: 
Vsolido > Vliquido > Vgaseoso 
➢ Percepción Sonora: 
La Frecuencia determina la tonalidad 
• Agudo: ↑ frecuencia. 
• Grave: ↓ frecuencia. 
 La Amplitud determina la intensidad 
• Fuerte: ↑ amplitud 
• Suave: ↓ amplitud 
➢ Intensidad acústica (I): Indica cuanta 
energía está fluyendo por el medio o causa 
de la propagación de la onda sonora. O sea, 
la energía que atraviesa la unidad de 
superficie por segundo: 
 I = energía = potencia 
 Tiempo . área área 
Unidades: Energía en Joule (J), Tiempo en 
segundos (s), Potencia en Watt (W). 
➢ Nivel de sensación o sensibilidad sonora: 
 NS = 10 db . log 
𝐈
𝐈𝐨
 
 I = Io. 10 
NS: nivel de sensación o sensibilidad 
I: Intensidad del sonido que llega al oído 
Io: Intensidad mínima del sonido audible 
del ser humano (10 W/m²). 
Unidad de NS: decibel (db). 
*NOTA: El umbral del dolor en el oído humano es 
de aproximadamente 1 W/m². 
La ecografía es usa técnica medica que usa el 
mismo principio físico: ondas sonoras de muy alta 
frecuencia y longitud de onda muy corta, también 
conocidas como “Ultrasonido”. Está basada en la 
reflexión de las ondas y es usado para detectar 
tumores, realizar exámenes prenatales e incluso 
operaciones médicas. 
A diferencia de los rayos X, no tiene el peligro de 
radiación. 
 
 
 
 
 
 
 Logaritmo 
loga x = y 
 ↓ 
ay = x