Fórmula y ejemplos del reflejo de la luz

¿Qué es el reflejo de la luz?

Siempre que una persona se mira en un espejo o ve la luna, está viendo el reflejo de la luz. Pero, ¿qué es el reflejo de la luz? La reflexión de la luz es una de las varias formas en que la luz interactúa con otros objetos. La definición de reflexión de la luz establece que cuando los rayos de luz cambian de dirección después de encontrar una superficie u otro límite que no absorbe la energía de la radiación. Dependiendo del tipo de superficie, los rayos de luz se reflejarán de manera diferente. El ejemplo más simple de esto es la luz que se refleja en un espejo. La superficie pulida del espejo refleja perfectamente cualquier luz que rebote en él. Esto se conoce como reflexión especular .

Fig. 1: Diagrama que muestra el reflejo de un rayo de luz en una superficie plana.

El diagrama de la Fig. 1 muestra un rayo de luz que se refleja en una superficie plana. El rayo de luz entrante se llama rayo incidente. El rayo de luz después de la reflexión se llama rayo reflejado. El ángulo de la normal de los rayos entrantes y reflejados son el ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión, respectivamente. La luz se refleja desde una superficie lisa en el mismo ángulo que golpea la superficie, esto se conoce como la ley de la reflexión . Para una superficie rugosa, los rayos de luz se dispersan en diferentes direcciones. Los rayos de luz se reflejan en diferentes direcciones debido a cambios en el plano de la superficie, lo que hace que la luz se extienda o se difunda. Por esta razón, se conoce como reflexión difusa . La mayoría de los objetos provocan una reflexión difusa. El reflejo de la luz es importante porque es la base de la visión. La gente ve los objetos porque emiten luz o porque reflejan la luz de otra fuente. Sin embargo, la mayoría de lo que la gente ve todos los días refleja la luz de otra cosa. Cuando una persona mira hacia afuera durante el día, ve objetos que reflejan la luz del sol. Esta es la misma razón por la que los objetos tienen colores diferentes. Cuando la luz del sol golpea un objeto que parece amarillo, es porque el objeto refleja la luz amarilla mientras absorbe todos los demás colores.

Ley de Reflexión

La ley de la reflexión se ilustra en el diagrama anterior. Pero, ¿qué establece la ley de la reflexión? Establece que cuando la luz se refleja en una superficie plana, el ángulo de incidencia será igual al ángulo de reflexión. Esta ley fue propuesta por primera vez por el matemático griego Euclides alrededor del año 300 a.C., quien propuso que la luz reflejada viaja en línea recta y deja una superficie en el mismo ángulo (desde lo normal) que golpea la superficie. Esto muestra que la luz viaja por un camino muy predecible cuando se refleja en una superficie lisa.

Fórmula de la ley de la reflexión

La fórmula de la ley de la reflexión se puede escribir matemáticamente de la siguiente manera. {eq} theta_i = theta_r {/ eq} Aquí {eq} theta_i {/ eq} es el ángulo de incidencia y {eq} theta_r {/ eq} es el ángulo de reflexión. Estos ángulos se miden en relación con una línea que está a 90 {eq} ^ circ {/ eq} de la superficie reflectante, que se llama normal. Esto significa que si se conoce el ángulo de incidencia, se puede calcular el ángulo de reflexión y viceversa. Esta ley es una poderosa herramienta para analizar el comportamiento de la luz.

Tipos de reflexión de la luz

El reflejo de la luz depende de la superficie desde la que se refleja. Las superficies lisas, como espejos o metales pulidos, provocan reflejos especulares o regulares. Las superficies rugosas, como la grava o el agua turbulenta, provocan un reflejo difuso. El diagrama de la Fig. 2 ilustra la diferencia entre reflexión especular y difusa.

Fig. 2: Ilustración de reflexión especular y difusa.

La parte izquierda de la imagen muestra un reflejo especular. Todos los rayos de luz se reflejan de la misma forma. El lado derecho de la imagen muestra una reflexión difusa, todos los rayos se reflejan en diferentes ángulos debido a la rugosidad de la superficie.

Reflexión regular o especular

La reflexión especular, o reflexión regular, describe cuando la luz se refleja en una superficie plana pulida. La reflexión especular obedece a la ley de la reflexión, el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. Cualquier superficie similar a un espejo provocará una reflexión especular. En la lista siguiente se pueden ver algunos ejemplos.

• El reflejo de una persona en un espejo.
• El reflejo de una montaña en aguas tranquilas.
• El reflejo de la luz en superficies metálicas pulidas.

Reflexión difusa

Cuando la luz incide sobre una superficie rugosa, sufre una reflexión difusa. Cuando la luz sufre una reflexión difusa, cada rayo seguirá la ley de la reflexión. Sin embargo, la rugosidad de la superficie significa que cada punto tendrá una normal diferente porque la normal se define como perpendicular, o en 90 {eq} ^ circ {/ eq}, a la tangente de la superficie. Por lo tanto, los rayos de luz se reflejarán en muchos ángulos diferentes, lo que hará que se dispersen o se extiendan. La mayoría de los materiales provocan reflejos difusos. Algunos ejemplos son los siguientes.

• Reflejo de la luz solar en arena o grava.
• Reflejo de la luna en aguas turbulentas
• El reflejo de las luces en el papel.

Reflexión múltiple

Cuando hay un solo espejo, el reflejo de la luz proporcionará una sola imagen. Se pueden formar múltiples imágenes utilizando el reflejo de la luz en dos espejos con un objeto entre ellos. Este es el resultado de múltiples reflexiones. La cantidad de imágenes creadas dependerá del ángulo que formen los dos espejos entre sí. El número de imágenes se puede calcular matemáticamente de la siguiente manera. N = 360º Θ – 1 Aquí N es el número de imágenes formadas y Θ es el ángulo entre los espejos. A partir de esta ecuación, está claro que si se reduce aún más el ángulo, se obtendrán más imágenes. Dos espejos perpendiculares entre sí, en un ángulo de 0 º, producirán imágenes infinitas. Tenga en cuenta que tener dos imágenes perpendiculares entre sí con un ángulo de 0 º significaría que están directamente una frente a la otra y el objeto se refleja entre ellas.

Ejemplos de reflejos de luz

El reflejo de la luz es responsable de la mayoría de las cosas que la gente ve todos los días. Una persona que mira su reflejo por la mañana a conducir un automóvil para ver la luna por la noche. Todos estos son ejemplos del reflejo de la luz. Cuando una persona se mira en el espejo, los rayos de luz que viajan desde ella golpean el espejo y experimentan un reflejo especular. Estos rayos de luz luego ingresan al ojo de la persona, lo que le permite verse a sí misma. La gente ve muchos reflejos al conducir. A veces, estos pueden ser peligrosos. El reflejo del sol en otro automóvil puede causar deslumbramiento y hacer que el conductor lo vea de manera diferente. La luna no genera luz propia, solo refleja la luz del sol.

Resumen de la lección

La reflexión es cuando los rayos de luz rebotan en una superficie. Hay dos tipos de reflejos. La reflexión especular ocurre cuando la luz rebota en una superficie lisa. Cuando la luz rebota en una superficie rugosa, sufre un reflejo difuso . Los rayos de luz siguen la ley de reflexión , que establece que el ángulo de incidencia será igual al ángulo de reflexión. Las personas pueden ver los objetos debido a la luz que se refleja de los objetos en sus ojos. Se pueden configurar dos espejos de tal manera que realicen múltiples reflejos. Cuando esto ocurre, el número de reflejos depende del ángulo entre los dos espejos.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador