Número de onda

En este post se explica qué es el número de onda. Así pues, encontrarás la definición del número de onda, cómo calcular el número de onda y, además, otras características de las ondas.

¿Qué es el número de onda?

El número de onda es una magnitud que representa el número de ciclos completados por la onda por unidad de distancia. El número de onda se calcula dividiendo dos pi por la longitud de onda.

El símbolo del número de onda es la letra k.

En física, el número de onda es un parámetro que aparece en la ecuación de las ondas estacionarias en el argumento del seno multiplicando a la posición. Así pues, se trata de un valor característico de una onda estacionaria.

y=2\cdot A\cdot \text{sen}(k\cdot x)\cdot \text{cos}(\omega\cdot t)

Fórmula del número de onda

El número de onda es igual a dos pi dividido por la longitud de onda. Por lo tanto, la fórmula para calcular el número de onda es k=2π/λ.

k=\cfrac{2\pi}{\lambda}

Donde:

  • k es el número de onda.
  • \lambda es la longitud de onda.

El número de onda se expresa en radianes partido por unidades de longitud. Así pues, en el Sistema Internacional (SI) la unidad del número de onda es el radián partido por el metro (rad/m).

Nota: en el campo de la espectroscopia se suele definir el número de onda como la inversa de la longitud de onda. De modo que en lugar de utilizar la fórmula de arriba, la cual se usa en la física teórica, el número de onda se calcula mediante la siguiente expresión:

k=\cfrac{1}{\lambda}

Ejemplo del cálculo del número de onda

Ahora que ya sabemos la definición del número de onda y cuál es su fórmula, vamos a ver un ejemplo resuelto de cómo se calcula.

  • Calcula el número de onda de una onda estacionaria cuya longitud de onda es λ=0,80 m.

Para determinar el número de onda de la onda estacionaria tenemos que aplicar la fórmula explicada en el apartado anterior:

k=\cfrac{2\pi}{\lambda}

Así pues, sustituimos los datos del problema en la fórmula y hacemos el cálculo del número de onda:

k=\cfrac{2\pi}{0,80}=7,85 \ \cfrac{rad}{m}

Otras características de las ondas

Aparte del número de onda, las ondas estacionarias tienen más parámetros que las caracterizan. Así pues, las características de las ondas estacionarias son las siguientes:

  • Amplitud (A): es la diferencia entre el punto más alto de la onda y la línea horizontal de referencia de la onda.
  • Longitud de onda (λ): es la distancia que separa dos puntos equivalentes de la onda.
  • Periodo (T): es el tiempo que transcurre desde que la onda pasa por un punto hasta que vuelve a pasar por un punto equivalente.
  • Frecuencia (f): es el número de oscilaciones o vibraciones que hace la onda por unidad de tiempo.
  • Frecuencia angular o pulsación (ω): es la velocidad a la que la onda realiza las oscilaciones.
  • Ciclo u oscilación: es el recorrido desde una posición hasta que la onda vuelve a pasar por esa posición.

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