Berkeley Physics Course vol 3 Ondas

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berkeley physics course - volumen
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3
Educación
para todos
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Educación para todos no es un proyecto lucrativo, sino un esfuerzo colectivo de 
estudiantes y profesores de la UNAM para facilitar el acceso a los materiales 
necesarios para la educación de la mayor cantidad de gente posible. 
Pensamos editar en formato digital libros que por su alto costo, o bien porque 
ya no se consiguen en bibliotecas y librerías, no son accesibles para todos.
Invitamos a todos los interesados en participar en este proyecto a sugerir 
títulos, a prestarnos los textos para su digitalización y a ayudarnos en toda la 
labor técnica que implica su reproducción. El nuestro, es un proyecto 
colectivo abierto a la participación de cualquier persona y todas las 
colaboraciones son bienvenidas.
Nos encuentras en los Talleres Estudiantiles de la Facultad de Ciencias y 
puedes ponerte en contacto con nosotros a la siguiente dirección de correo 
electrónico:
eduktodos@gmail.com
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ondas
ondas
Indice analítico Prólogo al Curso de Físicu de Berkeley 
Notu agregadu VI 
Prcílogo al Volumen !ti IX 
Agrudecirnientos XIII 
Notas didácticas XV 
Notu sobre el sistemu M K S de unidudes eléctricus 
V 
XX 
Capítulo 1 Oscilaciones libres de sistemas simples Z 
1.1 Introducción 2 
1.2 Oscilaciones libres de sistemas con un grado de libertad 
1.3 Linealidad y el principio de superposición 13 
1.4 Oscilaciones libres de sistemas con dos grados de libertad 
1.5 Pulsaciones 31 
Problemas y Experimentos caseros 40 
3 
17 
Capitulo 2 Oscilaciones libres de sistemas con 
muchos grados de libertad SI 
2.1 Introducción 52 
2.2 Modos transversales de una cuerda continua 54 
2.3 Movimiento general de una cuerda continua 
2.4 Modos de un sistema no continuo con N grados de libertad 
Problemas y Experimentos caseros 97 
y análisis de Fourier 64 
77 
Capítulo 3 Oscilaciones foraadas 1 O9 
3.1 Introducción 110 
3.2 Oscilador armónico unidimensional amortiguado 1 10 
3.3 
3.4 Filtros 131 
3.5 Oscilaciones forzadas de sistemas cerrados con muchos 
Resonancias en un sistema con dos grados de libertad 126 
grados de libertad 141 
Problemas y Experimentos caseros 158 
Capítulo 4 Ondas de propagación 167 
4.1 Introducción 168 
4.2 Ondas de propagación armónicas en una dimensión 
y velocidad de. fase 169 
4.3 Indice de refracción y difracción 190 
4.4 Impedancia y flujo de energía 207 
Problemas y Experimentos caseros 232 
Capítulo 5 Reflexión 243 ’ 
5.1 Introducción 244 
xxv 
X X V l Índice analítico 
5.2 
5.3 
5.4 
5.5 
6.1 
6.2 
6.3 
6.4 
6.5 
7.1 
7.2 
7.3 
7.4 
7.5 
8.1 
8.2 
8.3 
8.4 
8.5 
9.1 
9.2 
9.3 
9.4 
9.5 
9.6 
9.7 
Terminación perfecta 244 
Reflexión y transmisión 25 1 
Puente de impedancia entre dos medios transparentes 
Reflexión en películas delgadas 269 
Problemas y Experimentos caseros 272 
265 
Capitulo 6 
Introducción 288 
Velocidad de grupo 288 
Pulsaciones 300 
Análisis de Fourier de pulsaciones 317 
Análisis de Fourier de un paquete de ondas de propagación 
Problemas y Experimentos caseros 335 
Modulaciones, pulsaciones y paquetes de ondos 287 
330 
Capítulo 7 Ondas en dos y tres dimensiones 353 
Introducción 3 54 
Ondas armónicas planas y el vector propagación 
Ondas de agua 369 
Ondas electromagnéticas 379 
Radiación de una carga puntual 
Problemas y Experimentos caseros 407 
355 
391 
Capitulo 8 Polarización 41 9 
Introducción 420 
Descripción de estados de polarización 421 
Producción de ondas transversales polarizadas 434 
Doble refracción 447 
Ancho de banda, tiempo de coherencia y polarización 
Problemas y Experimentos caseros 466 
455 
Capítulo 9 Interferencia y difracción 479 
Introducción 48 1 
Interferencia entre dos fuentes puntuales coherentes 
Interferencia entre dos fuentes independientes 496 
Cuán grande puede ser una fuente “puntual” de luz 
Ancho angular de un “haz” de ondas de propagación 
Difracción y principio de Huygens 508 
Optica geométrica 53 1 
Problemas y Experimentos caseros 552 
482 
500 
503 
Temas suplementarios 575 
Ejemplos “microscópicos” de osciladores idénticos 1 
débilmente acoplados 576 
Índice analítico X X V l l 
2 
3 
Relación de dispersión para ondas de de Broglie 
Penetración de una “partícula” dentro de una región del 
Velocidades de fase y de grupo para ondas de de Broglie 
Ecuaciones de onda para las ondas de de Broglie 
Radiación electromagnética de un “átomo” unidimensional 
Coherencia temporal y pulsaciones Ópticas 
Por qué es brillante el cielo 
Ondas electromagnéticas en medios materiales 
Apéndices 6 19 
Lectura suplementaria 627 
Indice 629 
Equipos de Óptica, Tablas de unidades, Valores y constantes 
Espectros Ópticos a continuación de la pág. 552 
578 
espacio “clásicamente prohibida” 582 
584 
586 
588 
589 
590 
594 
e identidades Útiles Contratapas 
	Portada
	Prólogo al Curso de Física de Berkeley
	Nota agregada
	Prólogo al Volumen III
	Agradecirnientos
	Notas didácticas
	Notasobre el sistema M K S de unidades eléctricas
	Indice analítico
	Capítulo 1 Oscilaciones libres de sistemas simples
	1.1 Introducción
	1.2 Oscilaciones libres de sistemas con un grado de libertad
	1.3 Linealidad y el principio de superposición
	1.4 Oscilaciones libres de sistemas con dos grados de libertad
	1.5 Pulsaciones
	Problemas y Experimentos caseros
	Capitulo 2 Oscilaciones libres de sistemas con muchos grados de libertad
	2.1 Introducción
	2.2 Modos transversales de una cuerda continua
	2.3 Movimiento general de una cuerda continua y análisis de Fourier
	2.4 Modos de un sistema no continuo con N grados de libertad
	Problemas y Experimentos caseros
	Capítulo 3 Oscilaciones forzadas
	3.1 Introducción
	3.2 Oscilador armónico unidimensional amortiguado
	3.3 Resonancias en un sistema con dos grados de libertad
	3.4 Filtros
	3.5 Oscilaciones forzadas de sistemas cerrados con muchos grados de libertad
	 Problemas y Experimentos caseros
	Capítulo 4 Ondas de propagación
	4.1 Introducción
	4.2 Ondas de propagación armónicas en una dimensión y velocidad de. fase
	4.3 Indice de refracción y difracción
	4.4 Impedancia y flujo de energía
	Problemas y Experimentos caseros
	Capítulo 5 Reflexión
	5.1 Introducción
	5.2 Terminación perfecta
	5.3 Reflexión y transmisión
	5.4 Compensación de impedancia entre dos medios transparentes
	5.5 Reflexión en películas delgadas
	Problemas y Experimentos caseros
	Capitulo 6 Modulaciones, pulsaciones y paquetes de ondos
	6.1 Introducción
	6.2 Velocidad de grupo
	6.3 Pulsaciones
	6.4 Análisis de Fourier de pulsaciones
	6.5 Análisis de Fourier de un paquete de ondas de propagación
	Problemas y Experimentos caseros
	Capítulo 7 Ondas en dos y tres dimensiones
	7.1 Introducción
	7.2 Ondas armónicas planas y el vector propagación
	7.3 Ondas de agua
	7.4 Ondas electromagnéticas
	7.5 Radiación de una carga puntual
	Problemas y Experimentos caseros
	Capitulo 8 Polarización
	8.1 Introducción
	8.2 Descripción de estados de polarización
	8.3 Producción de ondas transversales polarizadas
	8.4 Doble refracción
	8.5 Ancho de banda, tiempo de coherencia y polarización
	Problemas y Experimentos caseros
	Capítulo 9 Interferencia y difracción
	9.1 Introducción
	9.2 Interferencia entre dos fuentes puntuales coherentes
	9.3 Interferencia entre dos fuentes independientes
	9.4 ¿Cuán extensa puede ser una fuente “puntual” de luz?
	9.5 Ancho angular de un “haz” de ondas de propagación
	9.6 Difracción y principio de Huygens
	9.7 Optica geométrica
	Problemas y Experimentos caseros
	Temas suplementarios
	1 Ejemplos “microscópicos” de osciladores idénticos débilmente acoplados
	2 Relación de dispersión para ondas de de Broglie
	3 Penetración de una “partícula” dentro de una región del espacio “clásicamente prohibida”
	4 Velocidades de fase y de grupo para ondas de de Broglie
	5 Ecuaciones de onda para las ondas de de Broglie
	6 Radiación electromagnética de un “átomo” unidimensional
	7 Tiempo de coherencia y pulsos ópticos
	8 Por qué es brillante el cielo?
	9 Ondas electromagnéticas en medios materiales
	Apéndices
	A1. Serie de Tayolor
	A2. Series usadas comunmente
	A3. Superposición de funciones armónicas
	A4. Identidades vectoriales
	Lecturas suplementarias
	Referencias específicas
	Indice alfabético
	Equipos de Óptica, Tablas de unidades, Valores y constantes e identidades Útiles
	Espectros Ópticos