Cuando me siento en una habitación, puedo escuchar voces que vienen de la habitación contigua, pero la luz de la habitación contigua no entra en mi habitación, es decir, las ondas de sonido viajan a través de la pared pero las ondas de luz no pueden. ¿Por qué?
Respuestas
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JRT
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Si alguna forma de onda puede pasar a través de un objeto depende de qué tan fuertemente se refleje, se disperse o se absorba esa onda.
Las ondas sonoras ciertamente se reflejan en una pared, de lo contrario no escucharías un eco de ella, pero no toda el sonido se refleja, así que algo viaja dentro de la pared. Si el sonido se dispersa y/o se absorbe en la pared depende de qué está hecha la pared. Recuerda que el sonido es una vibración mecánica. El sonido golpeando la pared hace que la pared vibre y el otro lado de la pared hace que el aire del otro lado vibre. Una pared sólida no dispersará demasiado las vibraciones, por lo que obtendrás algo de sonido a través de ella. Una pared llena de, por ejemplo, aislamiento de fibra de vidrio, absorberá el sonido mucho más, por lo que transmitirá menos sonido.
La luz también se refleja en una pared, de lo contrario no podrías verla. Cuánta luz se refleja depende de la pared: una pared pintada de blanco reflejará más luz que una pintada de negro. Sin embargo, la interacción dominante con la pared probablemente sea la dispersión. Si la pared estuviera hecha de vidrio, obviamente la luz pasaría a través de ella. Una pared de concreto está hecha de minúsculos granos de carbonato de calcio y aluminosilicatos, y aunque estos materiales son transparentes a la luz visible, las reflexiones de todos esos límites de grano dispersan la luz fuertemente. Si una pared de concreto fuera muy delgada, por ejemplo, 0,1 mm, aún obtendrías algo de transmisión de luz a través de ella.
Respuesta al comentario de Zeynel:
Considera un micrófono. Las ondas sonoras consisten en oscilaciones de ida y vuelta de las moléculas de aire, y si te sientas en un punto fijo en el espacio, estas oscilaciones de ida y vuelta crean cambios de presión oscilantes. Un micrófono funciona porque cuando la presión es alta empuja hacia atrás el sensor en el micrófono, y cuando la presión es baja lo empuja hacia adelante. El resultado final es hacer que el sensor en el micrófono oscile en sincronía con la onda, y en el micrófono este movimiento se utiliza para crear un campo eléctrico oscilante.
Un micrófono está diseñado para ser muy sensible a los cambios en la presión del aire, y una pared no lo es. Sin embargo, incluso una pared sólida es elástica en el sentido de que se deforma cuando la empujas. Entonces una pared también se moverá en respuesta a la presión oscilante creada por una onda sonora. Se moverá mucho, mucho menos que un sensor de micrófono, pero se moverá. Si el lado de la pared que enfrenta a la onda de sonido oscila, obviamente el lado de la pared también oscilará. Esto se comporta como un altavoz, es decir, lo opuesto a un micrófono, ya que la superficie oscilante de la pared crea una presión oscilante en el aire junto a ella, y esto crea una onda sonora. Así es como el sonido atraviesa la pared.
Con respecto a tu último comentario "si dijéramos que algunas de las ondas de sonido pasan a través de la pared": debes recordar que una onda de sonido no es una cosa. Es solo el movimiento de algo más. En el aire, una onda de sonido es un movimiento de los átomos en el aire, y en una pared, una onda de sonido es el movimiento de los átomos en la pared. Es cierto decir que la onda de sonido pasa a través de la pared, pero es la vibración la que se mueve a través de la pared, no algo a lo que podrías señalar. En este respecto, el sonido es completamente diferente a la luz, donde en principio podrías seguir un fotón mientras se mueve entre diferentes medios.
Weng Fai Wong
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Esto se debe a que la longitud de onda del sonido es mayor que la longitud de onda de la luz. Las ondas de radio de alta longitud de onda pueden ser fácilmente recibidas en un edificio cerrado, al mismo tiempo que el ultrasonido no atravesaría obstáculos que separan dos habitaciones.
En general, las ondas pueden pasar a través de obstáculos que son comparables con la longitud de onda en dimensiones.
Jim
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Si puedes escuchar voces (frecuencias más altas) entonces es probable que el sonido no esté atravesando la pared, sino que esté pasando a través de pequeñas grietas o pasajes de aire. Estos podrían incluir la grieta debajo de una puerta o incluso la grieta que rodea la puerta en el marco mismo. Cualquier exposición como esta puede permitir que el sonido pase, aunque quizás a un nivel más bajo. Si realmente tuvieras una pared sólida, sin grietas en absoluto, podrías escuchar los tonos graves del habla, pero probablemente no podrías discernir una conversación. Las paredes gruesas transmiten mejor las frecuencias más bajas que las más altas.
