REFLEXIÓN DE LA LUZ
La reflexión de la luz es un fenómeno conocido por todos desde los primeros años de infancia, pues desde entonces vemos la imagen que produce de nosotros un espejo, o el reflejo que se produce sobre una superficie de agua.
Cuando se produce una reflexión sobre una superficie adecuada se presenta una simetría entre los objetos y las imágenes con respecto a la superficie del agua.
RAYO DE LUZ
Un frente de onda producido por una fuente puntual aumenta cada vez mas su radio e ilumina todos los punto que son alcanzados por el. Un observador que reciba la luz emitida por la fuente podrá afirmar que la luz viajo desde la fuente hasta el en línea recta. Esta trayectoria seguida por la luz es lo que se llama un rayo de luz.
Se conoce como un haz de luz al conjunto de rayos provenientes de una fuente luminosa puntual.
Un rayo de luz se puede considerar como la trayectoria seguida por los corpúsculos, según el modelo corpuscular; o como la línea imaginaria trazada en la dirección de propagación de las ondas según el modelo ondulatorio.
Un rayo de luz es una idealización a partir de la cual pretendemos describir el comportamiento de la luz. A este estudio de la luz por medio de rayos de le llama óptica geométrica.
La luz en un medio homogéneo se propaga con velocidad de propagación constante y sigue una trayectoria rectilínea.
Cuando la luz no logra penetrar y atravesar un cuerpo decimos que este es opaco. Los metales son un caso particular de los cuerpos opacos.
ELEMENTOS DE LA REFLEXIÓN
Para describir la reflexión de la luz debemos considerar una serie de elementos que puede apreciar en la figura.
Las superficies pulidas reflejan la luz. Si lo rayos al incidir sobre la superficie, cambian de dirección y siguen siendo paralelos se dice que ocurre una reflexión especular. Si por el contrario los rayos se reflejan en múltiples direcciones se dice que ocurra una reflexión difusa.
PROPIEDADES DE LA REFLEXIÓN
Al dirigir un rayo hacia una superficie pulida esta lo refleja. El rayo incidente , el reflejado y la normal están en un mismo plano. Si se miden los ángulos de incidencia y de reflexión, se puede constatar que son iguales. Al variar el ángulo de incidencia, la igualdad entre estos ángulos se mantiene intacta.
El ángulo de incidencia mide lo mismo que el ángulo de reflexión
Es decir i=r.
Una superficie no pulida también esta en capacidad de reflejar la luz, pero de manera mas difusa.
Para verificarlo, supongamos que un frente de onda plano AB incide sobre una superficie formando un ángulo \(\theta_i\). Los rayos son rectas perpendiculares al frente de onda. Consideremos el frente de onda plano AB tal que es cierto instante el punto A se encuentra en la superficie. El punto B del frente de onda llegara a la superficie en el punto B' el cabo de un tiempo t, que se expresa como
\(t=\frac{BB'}{v}\)
donde v es la velocidad de la onda (en nuestro caso, la luz). En el mismo tiempo t el rayo perpendicular al frente de onda en el punto A se habrá reflejado y habrá recorrido una distancia AA' que se relaciona con el tiempo así
\(t=\frac{AA'}{v}\)
Observa que el ángulo que forma el frente de onda incidente con la superficie \(\theta_i\) tienen igual medida que el ángulo de incidencia i. Igualmente el ángulo que forma el frente de onda reflejado con la superficie \(\theta_r\), tienen igual medida con el ángulo de reflexión r es decir
\(\theta_i=i\) y \(\theta_r=r\)
Por tanto tenemos que los ángulos de incidencia i y de reflexión r miden lo mismo.
PREGUNTA: Si un rayo de luz incide perpendicularmente sobre un espejo plano. ¿cuales son los ángulos de incidencia y de reflexión?