REFLEXIÓN DE LA LUZ
La Reflexión es el cambio de dirección de un rayo o una onda que ocurre en la superficie de separación entre dos medios, de modo que regresa al medio inicial.
Dependiendo de la naturaleza de la superficie de separación, existen dos tipos de reflexión de la luz:
- La Reflexión especular
- La Reflexión difusa
La Reflexión Especular
Es aquella que se produce como en un espejo, cuando la superficie a reflejar es lisa, los rayos reflejados son paralelos a los rayos incidentes, por lo que regresan mostrando la imagen.
Las reyes de la reflexión especular señalan que el rayo que incide, el rayo reflejado, y la normal con relación a la superficie de reflexión en el punto de incidencia, deben estar en el mismo plano, mientras que el ángulo formado entre el rayo que incide y la normal, es igual al ángulo que existe entre el rayo reflejado y la misma normal.
La Reflexión Difusa
Ocurre cuando no se conserva la imagen, pero si se refleja la energía. En estos casos, si la superficie reflejan te es áspera o irregular, los rayos reflejados no son paralelos a los rayos incidentes, por lo que solo se ve iluminada la superficie.
Por otra parte, cuando la superficie de separación es entre un medio dieléctrico y uno conductor, o entre dos medios dieléctricos, la fase de la onda reflejada puede llegar a invertirse.
El fenómeno de la reflexión interna total ocurre cuando un rayo de luz, atravesando un medio de índice de refracción mas grande que el índice de refracción en el que éste se encuentra, se refracta de forma tal que no es capaz de atravesar la superficie entre ambos medios reflejándose completamente.
Al igual que la reflexión de las ondas sonoras, la reflexión
luminosa es un fenómeno en virtud del cual la luz al incidir
sobre la superficie de los cuerpos cambia de dirección,
invirtiéndose el sentido de su propagación. En cierto modo se
podría comparar con el rebote que sufre una bola de billar
cuando es lanzada contra una de las bandas de la mesa.
La visión de los objetos se lleva a cabo precisamente gracias
al fenómeno de la reflexión. Un objeto cualquiera, a menos
que no sea una fuente en sí mismo, permanecerá invisible en
tanto no sea iluminado. Los rayos luminosos que provienen
de la fuente se reflejan en la superficie del objeto y revelan al
observador los detalles de su forma y su tamaño.
De acuerdo con las características de la superficie reflectora,
la reflexión luminosa puede ser regular o difusa. La reflexión
regular tiene lugar cuando la superficie es perfectamente lisa.
Un espejo o una lámina metálica pulimentada reflejan
ordenadamente un haz de rayos conservando la forma del
haz. La reflexión difusa se da sobre los cuerpos de superficies
más o menos rugosas.
En ellas un haz paralelo, al reflejarse, se dispersa
orientándose los rayos en direcciones diferentes. Ésta es la
razón por la que un espejo es capaz de reflejar la imagen de
otro objeto en tanto que una piedra, por ejemplo, sólo refleja
su propia imagen.
Sobre la base de las observaciones antiguas se establecieron
las leyes que rigen el comportamiento de la luz en la
reflexión regular o especular. Se denominan genéricamente
leyes de la reflexión.
Si S es una superficie especular (representada por una línea
recta rayada del lado en que no existe la reflexión), se
denomina rayo incidente al que llega a S, rayo reflejado al
que emerge de ella como resultado de la reflexión y punto de
incidencia O al punto de corte del rayo incidente con la
superficie S. La recta N, perpendicular a S por el punto de
incidencia, se denomina normal.
Los espejos esféricos
es cortada por un plano. Si la superficie reflectora está situada en la cara interior de la esfera se dice que el espejo es cóncavo. Si está situada en la cara exterior se denomina convexo. Las características ópticas fundamentales de todo espejo esférico son las siguientes:
El interior del casquete esférico es la parte reflectante. | La parte reflectante está en el exterior del casquete esférico. |
El centro de curvatura (O) es el centro de la esfera a la que pertenece el casquete. Cualquier rayo que pase por este punto se reflejará sin cambiar de dirección. El centro del casquete esférico (C) se denomina centro de figura. La línea azul, que pasa por los dos puntos anteriores se denomina eje óptico.
El foco (F) es el punto en el que se concentran los rayos reflejados, para el caso de los espejos cóncavos, o sus prolongaciones si se trata de espejos convexos. Llamamos distancia focal de un espejo a la distancia entre los puntos F y C.
Formación de imágenes
En los espejos convexos siempre se forma una imagen virtual y derecha con respecto al objeto:
En los espejos cóncavos, si el objeto se encuentra a una distancia superior a la distancia focal se forma una imagen real e invertida que puede ser mayor o menor que el objeto:
Si el objeto se encuentra a una distancia inferior a la distancia focal, se forma una imagen virtual y derecha con respecto al objeto:
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