Reflexión (física) para niños
La reflexión es cuando una onda (como la luz, el sonido o las ondas de agua) cambia de dirección al chocar con una superficie. Imagina que lanzas una pelota contra una pared: rebota y cambia de dirección. Eso es parecido a la reflexión.
Una regla importante de la reflexión, llamada la ley de la reflexión, dice que cuando una onda choca con una superficie lisa (como un espejo), el ángulo con el que llega es igual al ángulo con el que se va.
En el sonido, la reflexión puede causar ecos. También se usa en el sonar, que ayuda a los barcos a detectar objetos bajo el agua. En la geología, la reflexión es útil para estudiar las ondas sísmicas que viajan por el interior de la Tierra.
La reflexión ocurre con muchos tipos de ondas, no solo la luz. Por ejemplo, las ondas de radio de VHF se reflejan y son importantes para la radio y el radar. Incluso los rayos X pueden reflejarse con espejos especiales.
Contenido
¿Cómo funciona la reflexión de la luz?
La luz es una forma de energía. Gracias a ella, podemos ver imágenes reflejadas en un espejo, en la superficie del agua o en un suelo muy brillante. Esto sucede por un fenómeno llamado reflexión de la luz. Cuando los rayos de luz chocan con una superficie, se desvían y regresan al mismo lugar de donde vinieron, formando el mismo ángulo con el que llegaron. Esto es diferente de la refracción, donde la luz atraviesa la superficie y cambia de dirección.
La reflexión de la luz puede ocurrir siempre que la luz pasa de un material a otro con una densidad óptica diferente (lo que llamamos índice de refracción). Una parte de la luz se refleja en la superficie, y el resto se refracta (pasa al otro material).
Cuando la luz se refleja en un material que es más denso ópticamente, sufre un pequeño cambio. Por el contrario, si se refleja en un material menos denso, la luz reflejada no cambia. Esto es importante en la fabricación de lentes y recubrimientos especiales.
La reflexión en una superficie plana, como un espejo, crea una imagen especular. Esta imagen parece estar invertida de izquierda a derecha. Si la superficie es curva, como en algunos espejos, la imagen puede verse más grande o más pequeña. Los espejos curvos pueden ser esféricos o parabólicos.
Las leyes de la reflexión de la luz son:
- 1ª ley: El rayo de luz que llega (incidente), el rayo que se refleja y una línea imaginaria perpendicular a la superficie (normal) están todos en el mismo plano.
- 2ª ley: El ángulo con el que el rayo de luz llega a la superficie es igual al ángulo con el que se refleja.
Reflexión especular o regular
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La reflexión especular ocurre cuando la luz choca con una superficie muy lisa y pulida, como un espejo. La luz cambia de dirección, pero sigue en el mismo medio (por ejemplo, el aire).
¿Cómo funciona a nivel microscópico?
La luz es una onda electromagnética. Cuando la luz choca con un material, hace que los pequeños electrones de los átomos de ese material vibren. Estos electrones en movimiento crean nuevas ondas de luz en todas direcciones. Todas estas ondas se suman y dan lugar a la luz que se refleja y a la luz que se refracta.
En materiales como el vidrio, los electrones vibran y generan nuevos campos de luz. La luz que vemos reflejada es la combinación de la luz que viene de los electrones y la luz original. En los metales, hay electrones que se mueven libremente. Cuando estos electrones vibran con la luz, la luz que se refleja es muy fuerte.
Reflexión interna total
La reflexión interna total ocurre cuando la luz viaja de un material más denso a uno menos denso (por ejemplo, del agua al aire) y el ángulo con el que llega a la superficie es muy grande. En este caso, toda la luz se refleja y no pasa al otro material. Es como si la superficie actuara como un espejo perfecto.
Este fenómeno se usa para guiar la luz en fibra óptica, por ejemplo, en las comunicaciones o en algunos instrumentos médicos.
Retrorreflexión
Archivo:Corner-reflector.svg La retrorreflexión es la capacidad de algunas superficies para reflejar la luz de vuelta exactamente hacia la fuente, sin importar el ángulo en que la luz llegue. Un espejo normal solo hace esto si la luz le llega de frente.
Puedes hacer un retrorreflector simple uniendo tres espejos de forma que cada uno sea perpendicular a los otros, como la esquina de una habitación. La luz que entra en esta esquina rebota varias veces y siempre sale de vuelta hacia donde vino.
Este efecto se usa en las señales de tráfico y en las placas de los automóviles. Así, cuando la luz de los faros de un coche choca con ellas, la luz regresa a los ojos del conductor, haciendo que las señales sean muy visibles en la oscuridad.
Reflexión difusa
Cuando la luz choca con una superficie que no es lisa (como una pared, la ropa o la mayoría de los objetos que vemos), se refleja en muchas direcciones diferentes. Esto se debe a las pequeñas irregularidades en la superficie o dentro del material. Por eso, no se forma una imagen clara, sino que vemos el objeto iluminado.
La mayoría de los objetos que vemos a diario, como un libro o una mesa, son visibles gracias a la reflexión difusa de la luz en su superficie.
Reflejos múltiples
Si colocas dos espejos uno frente al otro, verás un número infinito de imágenes. Si los pones en ángulo, las imágenes se organizan en un círculo. Esto ocurre porque la luz rebota de un espejo a otro, creando nuevas imágenes cada vez.
En la vida real, no vemos un número infinito de imágenes porque los espejos no son perfectos y absorben un poco de luz cada vez que se refleja, haciendo que las imágenes se vuelvan más débiles hasta desaparecer.
Otros tipos de reflexión
Reflexión de neutrones
Algunos materiales, como el berilio, pueden reflejar neutrones. Esto es útil en los reactores nucleares. En la ciencia, la reflexión de neutrones se usa para estudiar la estructura interna de los materiales.
Reflexión acústica
Cuando una onda sonora choca con una superficie, el sonido se refleja. Si la superficie es grande y lisa, el sonido se refleja de manera clara, como en un eco. Pero si la superficie es porosa o rugosa, el sonido se absorbe o se dispersa en muchas direcciones.
Esto es muy importante en la acústica arquitectónica, que estudia cómo el sonido se comporta en diferentes espacios, como salas de conciertos o estudios de grabación, para que el sonido sea agradable.
Reflexión sísmica
Las ondas sísmicas, que son como vibraciones que viajan por la Tierra (causadas por terremotos o fuentes de energía), pueden reflejarse en las diferentes capas internas de nuestro planeta. Al estudiar estas reflexiones, los sismólogos pueden entender cómo está estructurada la Tierra por dentro. También se usa para buscar yacimientos de petróleo y gas natural bajo la superficie.
Véase también
En inglés: Specular reflection Facts for Kids
- Reflexión interna total
- Difracción
- Reflectividad
- Refracción
- Tanque Ripple
- Ley de Snell
- Principio Huygens-Fresnel
- Índice de refracción
- Tratamiento antirreflejante
- Coeficiente de reflexión
Galería de imágenes
-
Reflejo de un skyline en un edificio.
-
Láser reflejado usando un semidisco de acrílico.
