objetivos de aprendizaje
al final de esta sección, podrá:
- explicar la reflexión de la luz de superficies pulidas y rugosas.
cada vez que nos miramos en un espejo, o entrecerramos los ojos a la luz del sol que brilla desde un lago, estamos viendo un reflejo. Cuando usted mira esta página, también, usted está viendo la luz reflejada de ella. Los grandes telescopios utilizan la reflexión para formar una imagen de estrellas y otros objetos astronómicos.
la Figura 1., La Ley de reflexión establece que el ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia-θr = θi. Los ángulos se miden en relación con la perpendicular a la superficie en el punto donde el rayo golpea la superficie.
la Ley de reflexión se ilustra en la Figura 1, que también muestra cómo se miden los ángulos en relación con la perpendicular a la superficie en el punto donde golpea el rayo de luz. Esperamos ver reflejos de superficies lisas, pero la Figura 2 ilustra cómo una superficie rugosa refleja la luz., Dado que la luz golpea diferentes partes de la superficie en diferentes ángulos, se refleja en muchas direcciones diferentes o se difunde. La luz difusa es lo que nos permite ver una hoja de papel desde cualquier ángulo, como se ilustra en la Figura 3. Muchos objetos, como personas, ropa, hojas y paredes, tienen superficies ásperas y se pueden ver desde todos los lados. Un espejo, por otro lado, tiene una superficie lisa (en comparación con la longitud de onda de la luz) y refleja la luz en ángulos específicos, como se ilustra en la Figura 4., Cuando la luna se refleja desde un lago, Como se muestra en la Figura 5, se produce una combinación de estos efectos.
la Figura 2. La luz se difunde cuando se refleja desde una superficie rugosa. Aquí muchos rayos paralelos son incidentes, pero se reflejan en muchos ángulos diferentes ya que la superficie es rugosa.
la Figura 3. Cuando una hoja de papel se ilumina con muchos rayos incidentes paralelos, se puede ver en muchos ángulos diferentes, porque su superficie es rugosa y difunde la luz.,
la Figura 4. Un espejo iluminado por muchos rayos paralelos los refleja en una sola dirección, ya que su superficie es muy lisa. Solo el observador en un ángulo particular verá la luz reflejada.
la Figura 5. La luz de la luna se extiende cuando se refleja en el lago, ya que la superficie es brillante pero desigual. (crédito: Diego Torres Silvestre, Flickr)
la Ley de la reflexión es muy simple: el ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia.,
la Ley de La Reflexión
El ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia.
cuando nos vemos en un espejo, parece que nuestra imagen está realmente detrás del espejo. Esto se ilustra en la Figura 6. Vemos la luz que viene de una dirección determinada por la ley de la reflexión. Los ángulos son tales que nuestra imagen está exactamente a la misma distancia detrás del espejo que nos alejamos del espejo. Si el espejo está en la pared de una habitación, todas las imágenes están detrás del espejo, lo que puede hacer que la habitación parezca más grande., Aunque estas imágenes especulares hacen que los objetos parezcan estar donde no pueden estar (como detrás de una pared sólida), las imágenes no son producto de nuestra imaginación. Las imágenes especulares pueden ser fotografiadas y grabadas en video por instrumentos y verse tal como lo hacen con nuestros ojos (instrumentos ópticos mismos). La forma precisa en que las imágenes están formadas por espejos y lentes se tratará en secciones posteriores de este capítulo.
la Figura 6. Nuestra imagen en un espejo está detrás del espejo., Los dos rayos que se muestran son los que golpean el espejo en los ángulos correctos para reflejarse en los ojos de la persona. La imagen parece estar en la dirección de donde vienen los rayos cuando entran en los ojos.
experimento para llevar a casa: Ley de la reflexión
tome un pedazo de papel y brille una linterna en ángulo hacia el papel, como se muestra en la Figura 3. Ahora brille la linterna en un espejo en un ángulo. ¿Sus observaciones confirman las predicciones de la Figura 3 y la Figura 4? Haga brillar la linterna sobre varias superficies y determine si la luz reflejada es difusa o no., Puede elegir una tapa metálica brillante de una olla o su piel. Usando el espejo y la linterna, se puede confirmar la Ley de la reflexión? Tendrá que dibujar líneas en un pedazo de papel que muestre el incidente y los rayos reflejados. (Esta parte funciona aún mejor si usa un lápiz láser.)
Resumen de la Sección
- El ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia.
- Un espejo tiene una superficie lisa y refleja la luz en ángulos específicos.
- La Luz se difunde cuando se refleja desde una superficie rugosa.
- Las imágenes de espejo pueden ser fotografiadas y grabadas en video por instrumentos.,
pregunta Conceptual
- usando la Ley de la reflexión, explique cómo el polvo quita el brillo de la nariz de una persona. ¿Cuál es el nombre del efecto óptico?
problemas & los ejercicios
- muestran que cuando la luz se refleja de dos espejos que se encuentran en un ángulo recto, el rayo saliente es paralelo al rayo entrante, como se ilustra en la siguiente figura.
la Figura 7., Un reflector de esquina envía el rayo reflejado de vuelta en una dirección paralela al rayo incidente, independiente de la dirección entrante.
- Los espectáculos de luz escenificados con láseres utilizan espejos móviles para balancear haces y crear efectos coloridos. Mostrar que un rayo de luz reflejado desde un espejo cambia de dirección en 2θ cuando el espejo es girado por un ángulo θ.
- Un espejo plano no es convergente ni divergente. Para probar esto, considere dos rayos originarios del mismo punto y divergentes en un ángulo θ. Mostrar que después de golpear un espejo plano, el ángulo entre sus direcciones permanece θ.,
la Figura 8. Un espejo plano no converge ni diverge los rayos de luz. Dos rayos continúan divergiendo en el mismo ángulo después de la reflexión.
Glosario
espejo: superficie lisa que refleja la luz en ángulos específicos, formando una imagen de la persona u objeto frente a ella
ley de reflexión: el ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia