Trazado de rayos con espejos: imágenes reflejadas

¿Qué es un espejo?

Todos sabemos lo que es un espejo. Pero, ¿por qué podemos vernos en ellos? ¿Qué tiene de especial un espejo en comparación con, digamos, una pared normal? ¿O la superficie de una mesa de comedor? Un espejo se define como una superficie reflectante que muestra una imagen clara. Entonces, un espejo es … un espejo. Ciertamente no es la definición más útil. Sin embargo, sería útil mirar un espejo con un microscopio y compararlo con una superficie normal. Si hace eso, encontrará que los espejos son súper suaves. Aunque la mesa del comedor puede sentirse agradable y suave cuando la pasas con la mano, en realidad no lo es. Si lo ampliaras muchas veces, verías un paisaje de picos y valles, protuberancias y puntas afiladas. Las superficies solo parecen lisas a gran escala de humanos. Debido a esto, cuando la luz lo golpea, no se sabe hacia dónde rebotará. Pero a medida que hace una superficie más suave y lisa, esos valles y picos comienzan a hacerse cada vez más pequeños. Muy pronto tienes una superficie tan suave que la luz rebota en ella de manera agradable y predecible. Y este es un espejo. ¿Cuáles son esas formas predecibles? Bueno, podemos explorar eso usando el trazado de rayos.

¿Qué es el trazado de rayos?

La luz es una onda … bueno, a veces es una partícula. En realidad, son ambas cosas. Sí, la física es confusa. Pero a menudo dibujamos la luz como algo completamente diferente: un rayo. Un rayo es solo un camino de luz dibujado como una línea recta, proveniente de una fuente. Es una buena forma de mostrar cómo se mueve la luz. En lugar de dibujar cada pequeño fotón de luz y cómo se mueve, podemos dibujar algunos para ilustrar el punto. Aquí hay algunos diagramas de rayos para darte una idea. Realmente te da una idea de lo que hace la luz en una situación particular. Entonces, ¿qué hace exactamente la luz cuando golpea un espejo?

La ley de la reflexión

La ley de la reflexión nos dice cómo la luz rebota en las superficies. La ley de la reflexión dice que el ángulo de luz que incide sobre una superficie (llamado ángulo de incidencia) es igual al ángulo en el que la luz rebota en la superficie (llamado ángulo reflejado). Puedes ver cómo funciona esto en este diagrama.

El ángulo de luz que incide en la superficie es igual al ángulo de luz que rebota

La ley del reflejo funciona para todas las superficies, ya sea un espejo o la mesa del comedor. Pero el problema con la mesa del comedor es que nunca se sabe si un rayo de luz incidirá en un pico o en un valle y en qué dirección apuntará esa parte de la superficie. Entonces, la luz termina rebotando en muchas direcciones aparentemente aleatorias. A esto se le llama reflexión difusa . Sin embargo, con un espejo, la superficie es agradable y lisa. Entonces, los rayos paralelos seguirán la ley de reflexión como se esperaba y rebotarán aún paralelos. Y eso permite que un espejo cree una imagen.

Ejemplo

Cuando miras un espejo, ves una imagen de ti mismo. Parece como si la imagen estuviera detrás del espejo. Y eso es porque los rayos de luz golpean tu cuerpo, rebotan en el espejo y luego regresan a tus ojos. Los rayos que llegan a sus ojos han rebotado en el espejo y parecen provenir de detrás del espejo.

Los rayos de luz simétricos rebotan simétricamente en un espejo

Dibujar un diagrama de trazado de rayos puede ayudar a ilustrar esto. Como puede ver en este diagrama, cada rayo rebota en el espejo de forma simétrica. Todo sigue la ley de la reflexión. Y si trazas las líneas hasta donde parecen provenir, después de rebotar en el espejo, se encontrarán detrás del espejo, por lo que parece que hay un «tú» detrás del cristal.

Resumen de la lección

Un espejo se define como una superficie reflectante que muestra una imagen clara. Si miras un espejo bajo un microscopio, encontrarás que los espejos son súper suaves. Si amplifica una superficie opaca muchas veces, verá un paisaje de picos y valles, protuberancias y puntas afiladas. La ley de la reflexión nos dice cómo la luz rebota en las superficies. La ley de la reflexión dice que el ángulo de luz que incide sobre una superficie (llamado ángulo de incidencia) es igual al ángulo en el que la luz rebota en la superficie (llamado ángulo reflejado). La ley del reflejo funciona para todas las superficies, ya sea un espejo o la mesa del comedor. Pero el problema con la mesa del comedor es que nunca se sabe si un rayo de luz incidirá en un pico o en un valle y en qué dirección apuntará esa parte de la superficie. Entonces, la luz termina rebotando en muchas direcciones aparentemente aleatorias. A esto se le llama reflexión difusa . Sin embargo, con un espejo, la superficie es agradable y lisa. Entonces, los rayos paralelos rebotarán aún paralelos. Y eso permite que un espejo cree una imagen. Podemos mostrar cómo funciona esto usando un diagrama de trazado de rayos. Un rayo es solo un camino de luz dibujado como una línea recta, proveniente de una fuente. Es una buena forma de mostrar cómo se mueve la luz. Cuando los rayos de luz golpean su cuerpo, rebotan en el espejo y luego regresan a sus ojos, los rayos parecen provenir de detrás del espejo. Por eso parece que hay una versión tuya detrás del cristal.

Los resultados del aprendizaje

Una vez que haya terminado, debería poder:

• Definir que es un espejo
• Declara la ley de la reflexión
• Dibuja un diagrama de trazado de rayos
• Explica cómo funciona un espejo.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador