REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN DE LA LUZ

INTRODUCCIÓN

A lo largo de la Historia el hombre se interesó en conocer la naturaleza de la luz y el por qué vemos los objetos, llegando a enunciar diversos planteamientos. Antiguamente se creía que miramos los objetos porque de nuestros salían rayos de luz, sin embargo esta idea rápidamente fue descartada y en la actualidad se sabe que para poder ver los objetos debe de haber una fuente de luz externa, de la que se originan los rayos e inciden  en los objetos y luego dichos rayos se reflejan en nuestros ojos, produciendo la imagen de los objetos. Se define a la luz visible como una radiación electromagnética a la cual el ojo es sensible, dicha luz visible está compuesta a su vez por longitudes de onda que van desde los 700nm  (rojo) hasta los 400 nm (violeta).

 

 

Otro fenómeno que presenta la luz es su naturaleza dual o sea que se comporta como onda y como partícula. Para los fenómenos ópticos relacionados con la interacción de la luz con la materia se comportan como partícula (fotón: quantum de energía) y el los fenómenos de propagación de la luz, se comporta como una onda. Para el estudio de la luz la óptica se divide en Óptica Física, estudiando el paso de la luz por rendijas muy angostas o entorno a barreras muy angostas, cuyas dimensiones son comparables a la longitud de onda de la luz y Óptica Geométrica en el que la luz al viajar en línea recta, se encuentra con objetos cuyo tamaño es mucho mayor que la longitud de onda de la luz.

La luz se propaga con una trayectoria rectilínea y con una velocidad constante en cada medio. Cuando incide en un objeto se comporta de muy diversas maneras, según esto podemos encontrarnos los siguientes casos: reflexión, refracción, dispersión, difracción, interferencia y polarización. 

REFLEXIÓN DE LA LUZ

La Reflexión es el cambio de dirección, en el mismo medio, que experimenta un rayo luminoso al incidir oblicuamente sobre una superficie. Cuando te ves en un espejo, en realidad estás viendo luz que ha sido reflejada dos veces: primero de ti y después desde el espejo. La reflexión te permite ver objetos que no producen su propia luz cuando la luz da en un objeto, parte de la luz es reflejada por él y es detectada por tus ojos. Pero, si la luz se refleja en ti y los objetos que te rodean, ¿Por qué no puedes ver tu reflejo en una pared? Para contestar a esta pregunta, primero debes aprender sobre la ley de la reflexión.

Leyes de la reflexión

1.      El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión (θ1=θ2). La incidencia es la caída de un haz de luz sobre una superficie.

2.      El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado están contenidos en el mismo plano. 

 

Tipos de Reflexión

Así que volviendo a la pregunta, “¿Por qué puedes ver tu reflejo en un espejo pero no en una pared?” si la superficie reflejante es muy lisa, como un espejo o un metal pulido, los haces de luz se reflejan desde todos los puntos de la superficie en el mismo ángulo. Esto se llama reflexión regular. Si la superficie de reflexión es ligeramente rugosa, como una pared, los haces de luz chocarán con la superficie y se reflejaran en muchos ángulos distintos. Esto se llama reflexión difusa.

REFRACCIÓN DE LA LUZ

La Refracción de la luz es el cambio que experimenta la dirección de un rayo de luz al pasar de un medio transparente a otro de diferente densidad (diferentes índices de refracción), como consecuencia de la diferente velocidad de propagación en cada uno de estos medios.

Leyes de la refracción

El fenómeno de la refracción está modelado por la ley de Snell según lo siguiente: 

1.      El producto del índice de refracción del medio incidente por el seno del ángulo de incidencia, es igual, al producto del índice de refracción del medio por el seno del ángulo de refracción (n₁senθ₁=n₂senθ₂).

2.      . El rayo incidente, la normal y el rayo refractado están contenidos en el mismo plano.

Así, la luz se refracta cuando pasa de un medio a otro, porque su rapidez es distinta en los dos medios. La rapidez de la luz es máxima en el vacío; por eso, es conveniente comparar su rapidez en otros medios con este valor constante (c). Eso se hace definiendo un cociente llamado índice de refracción (n):

n = c/v

Donde c es la rapidez de la luz en el vacío y v es la rapidez de la luz en el medio.

Como se trata de una razón entre valores de rapidez, el índice de refracción es una cantidad adimensional. En la tabla se presentan los índices de refracción de varias sustancias. Hay que subrayar que esos valores son válidos para una longitud de onda específica de la luz. Se especifica la longitud de onda porque v y en consecuencia n, difieren ligeramente para distintas longitudes de onda.

 

Las propiedades de la reflexión y refracción de la luz, permiten explicar muchos fenómenos que acontecen en la vida cotidiana, tales como los espejismos, la formación del arco iris, el por qué puedo ver mi imagen en un espejo plano o esférico, además dichas propiedades están inmersas en el funcionamiento de dispositivos ópticos que han hecho posibles los avances en la Astronomía, la medicina, la telecomunicaciones y la propia Física.

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Reflexión y refracción de la luz from 19903004

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