LAS LEYES DE REFLEXIÓN DE LA LUZ

¿CÓMO SE FORMA UNA IMAGEN?

Un objeto luminoso emite la Iuz en varias direcciones; un objeto iluminado también refleja la luz en muchas direcciones. Aunque la luz va en muchas direcciones, solo vemos una pequeña porción de ella que llega a nuestro ojo. Si estamos ubicados en distintas posiciones, únicamente vemos diferentes conos de Iuz. Pero se necesita mirar en una dirección específica para poder ver.

Otro aspecto importante para tener en cuenta es la distancia o la posición donde se forma la imagen. La distancia del espejo en que está el objeto (conocida como distancia del objeto) es  igual a la distancia del espejo en que se forma la imagen (conocida como distancia de la imagen). Esta igualdad se mantiene para todos los espejos planos:

DISTANCIA DEL OBJETO = DISTANCIA DE LA IMAGEN

LAS LEYES DE LA REFLEXIÓN

Sabemos que la luz se comporta de manera muy predecible. Si un rayo de luz pudiera ser observado cuando incide y cuando se refleja sobre un espejo, entonces el comportamiento del rayo reflejado sería muy predecible, ya que cumple las leyes de la reflexión.

En el diagrama de arriba, el rayo que se aproxima al espejo es el rayo incidente (I) y el que deja el espejo es el rayo reflejado (R). En el punto de incidencia donde el rayo llega al espejo, trazamos una línea perpendicular a la superficie (N) que se conoce como normal. La primera ley de reflexión nos dice que tanto la normal como los rayos, incidente y reflejado, están en el mismo plano. El ángulo entre el rayo incidente y la normal se llama ángulo de incidencia Øi. Mientras que el ángulo entre el rayo reflejado y la normal se llama ángulo de reflexión Ør. La segunda ley de reflexión establece que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. Esto es justamente Io que pasa: para ver un objeto reflejado, nuestro ojo debe estar en la línea visual, con el fin de que se cumpla la ley de reflexión. Si nuestra línea de visión no forma un ángulo igual al de incidencia, no podríamos ver ninguna imagen en el espejo.

Examinemos los siguientes diagramas:

Tanto en el caso A como en el B, es imposible ver la imagen, ya que la línea de visión está por encima o por debajo de dónde se forma la imagen. Vemos también que los ángulos de incidencia y reflexión no son iguales, es decir, no cumplen con la ley de reflexión; por lo tanto, no podemos ver la imagen.

LA REFLEXIÓN ESPECULAR VERSUS LA REFLEXIÓN DIFUSA

Como ya dijimos, la luz se refleja en las superficies de manera muy predecible. Cumple simplemente con las leyes de reflexión; esto quiere decir que, una vez que trazamos la normal (la perpendicular a la superficie) en el punto de incidencia, se determina muy fácilmente el ángulo de incidencia (o se mide); la luz será reflejada de modo que el ángulo con que se refleje sea igual al de la incidencia y estará contenida en el mismo plano que el rayo incidente y la normal. Esta predictibilidad se aplica a todas las superficies (horizontales, verticales, en ángulo y las curvas); siempre que se pueda trazar la normal en el punto de incidencia, el ángulo de incidencia se mire y se determinan el ángulo con que saldrá reflejado el rayo y el plano donde está contenido.

Los espejos son superficies pulidas, incluso si se las mira con un microscopio; en cambio, la mayoría de las superficies son rugosas, aunque ellas también reflejan la luz.

A la reflexión sobre superficies pulidas se la conoce como reflexión especular, mientras que a la reflexión sobre superficies rugosas se la conoce como reflexión difusa. Lo que sucede es que el efecto de la reflexión será completamente distinto si una superficie es pulida o si es rugosa. Cuando incide un haz de luz de rayos paralelos en una superficie pulida, estos emergen cumpliendo las leyes de reflexión, paralelos entre sí, pero en una superficie rugosa, los rayos se reflejarán y se difundirán en muchas direcciones diferentes.