3. Reflexión de la luz

Cuando un rayo de luz que se propaga por un medio transparente incide sobre la superficie de separación con otro medio, parte de la luz se refleja (vuelve al mismo medio) y otra parte se refracta (pasa al segundo medio). La fracción de energía que se transmite al segundo medio depende del tipo de superficie de separación, de la dirección con la que incide sobre la misma y de los índices de refracción de los dos medios.

El rayo reflejado se mueve con la misma velocidad, ya que se propaga en el mismo medio, no así el rayo refractado que cambia su velocidad al cambiar de medio. Las frecuencias de las ondas incidente, transmitida (refractada) y reflejada son iguales, no así las longitudes de onda, que dependen del medio.

Imagen 11. Zátonyi Sándor. Creative commons.

Reflexión

La reflexión es un fenómeno de una importancia enorme. Si la luz no se reflejara en los objetos no los veríamos.

Imagen 12. Zátonyi Sándor.
Creative commons.

Un rayo de luz incide sobre una superficie y lo hace formando un ángulo con la normal (línea perpendicular a la superficie en el punto de incidencia) que se denomina ángulo de incidencia. El rayo reflejado forma también un ángulo con la normal, llamado ángulo de reflexión. Estos ángulos cumplen las leyes de la reflexión.

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Imagen 13. Elaboración propia.

Leyes de la reflexión:

 

  1. El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado se encuentran en el mismo plano, estando el rayo incidente y el reflejado en lados opuestos a la normal.

  2. El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.


En la animación puedes comprobar que al modificar el ángulo de incidencia (girando el espejo), el ángulo de reflexión lo hace en el mismo valor.


Animación 4. David Harrison. Creative commons.

Puedes ver una animación en el enlace Angles of Reflection y modificar el ángulo de incidencia para comprobar que se modifica igual el ángulo de reflexión. Observa que la longitud de onda no modifica los ángulos.

Imagen 14. Marcelo Reis.
Creative commons.

Imagen 15. Marcelo Reis.
Creative commons.

Cuando incide un haz de rayos paralelos sobre la superficie reflectora pueden darse dos situaciones:

 

  • Que los rayos reflejados sean paralelos entre sí, entonces se dice que la reflexión es regular o especular.
  • Que los rayos reflejados no tengan una dirección única, entonces se dice que la reflexión es difusa.

Si las superficies son lisas se comportan como espejos y las vemos mal, no así cuando son rugosas que reflejan en forma difusa y las vemos claramente. Piensa en una carretera mojada o seca circulando por la noche. En el primer caso se comporta como una superficie lisa y se ve mal, además de deslumbrar a los conductores que vienen de frente, mientras que en el segundo, al estar seca, la superficie es rugosa y ves perfectamente.

Icono de iDevice Ejemplo o ejercicio resuelto

Un rayo de luz roja y un rayo de luz azul inciden desde el aire sobre un vidrio con un ángulo de 36º. ¿Qué ángulo formarán entre sí los rayos rojo y azul al reflejarse, si los valores de los índices de refracción del vidrio para estos colores son, respectivamente, nrojo= 1,61 y nazul=1,67?


Icono de iDevice AV - Reflexión

Si la suma de los ángulos de incidencia y reflexión es 90° y el índice de refracción del medio en el cual se ha producido la reflexión es 1,22 , ¿cuánto valen los ángulos de incidencia y reflexión?