REFLEXIÓN DE LA LUZ

1. REFLEXIÓN DE LA LUZ • Cuando un rayo de luz que se propaga a través de un medio homogéneo encuentra en su camino una superficie bien pulida, se refleja en ella siguiendo una serie de leyes. Este fenómeno es conocido como reflexión regular o especular. • Se llama plano de incidencia al plano formado por el rayo incidente y la normal (es decir, la línea perpendicular a la superficie del medio) en el punto de incidencia. El ángulo de incidencia es el ángulo entre el rayo incidente y la normal. El ángulo de reflexión es el que se forma entre el rayo reflejado y la misma normal. Los rayos incidente, reflejado y la normal se encuentran en un mismo plano El ángulo que forma el rayo incidente con la normal es igual al ángulo que forma el rayo reflejado con la normal.

2. EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO La luz forma parte del espectro electromagnético que comprende tipos de ondas tan dispares como los rayos cósmicos, los rayos gamma, los ultravioletas, los infrarrojos y las ondas de radio o televisión entre otros. Cada uno de estos tipos de onda comprende un intervalo definido por una magnitud característica que puede ser la longitud de onda () o la frecuencia (f). Recordemos que la relación entre ambas es: donde c es la velocidad de la luz en el vacío (c = 3·108  m/s).

3. Fenómenos ópticos Las ondas luminosas al igual que las sonoras están sometidas a los fenómenos de: Refracción, reflexión, difracción, interferencia; pero además la polarización, absorción y transmisión La transmisión se puede considerar una doble refracción. Si pensamos en un cristal; la luz sufre una primera refracción al pasar del aire al vidrio, sigue su camino y vuelve a refractarse al pasar de nuevo al aire. Si después de este proceso el rayo de luz no es desviado de su trayectoria se dice que la transmisión es regular como pasa en los vidrios transparentes. Si se difunde en todas direcciones tenemos la transmisión difusa que es lo que pasa en los vidrios translúcidos.

5. La absorción es un proceso muy ligado al color. El ojo humano sólo es sensible a las radiaciones pertenecientes a un pequeño intervalo del espectro electromagnético. Son los colores que mezclados forman la luz blanca. Su distribución espectral aproximada es: Cuando la luz blanca choca con un objeto una parte de los colores que la componen son absorbidos por la superficie y el resto son reflejados. Las componentes reflejadas son las que determinan el color que percibimos. Si las refleja todas es blanco y si las absorbe todas es negro. Un objeto es rojo porque refleja la luz roja y absorbe las demás componentes de la luz blanca. Si iluminamos el mismo objeto con luz azul lo veremos negro porque el cuerpo absorbe esta componente y no refleja ninguna. Queda claro, entonces, que el color con que percibimos un objeto depende del tipo de luz que le enviamos y de los colores que este sea capaz de reflejar.

6. LA VISIÓN El ojo humano es un órgano sensitivo muy complejo que recibe la luz procedente de los objetos, la enfoca sobre la retina formando una imagen y la transforma en información comprensible para el cerebro. La existencia de dos ojos nos permite una visión panorámica y binocular del mundo circundante y la capacidad del cerebro para combinar ambas imágenes produce una visión tridimensional o estereoscópica. EL PROCESO VISUAL Y SUS CARACTERÍSTICAS A menudo, se compara el funcionamiento del ojo con el de una cámara fotográfica. La pupila actuaría de diafragma, la retina de película, la córnea de lente y el cristalino sería equivalente a acercar o alejar la cámara del objeto para conseguir un buen enfoque. La analogía no acaba aquí, pues al igual que en la cámara de fotos la imagen que se forma sobre la retina está invertida. Pero esto no supone ningún problema ya que el cerebro se encarga de darle la vuelta para que la veamos correctamente.

7. ESPEJOS PLANOS Un espejo plano es una superficie plana muy pulimentada que puede reflejar la luz que le llega con una capacidad reflectora de la intensidad de la luz incidente del 95% (o superior) . La imagen obtenida en un espejo plano no se puede proyectar sobre una pantalla, colocando una pantalla donde parece estar la imagen no recogería nada. Es, por lo tanto virtual, una copia del objeto "que parece estar" detrás del espejo. La imagen formada es: simétrica, porque aparentemente está a la misma distancia del espejo virtual, porque se ve como si estuviera dentro del espejo, no se puede formar sobre una pantalla pero puede ser vista cuando la enfocamos con los ojos. del mismo tamaño que el objeto. derecha, porque conserva la misma orientación que el objeto.

8. ESPEJOS PLANOS

9. ESPEJOS PLANOS ANGULARES

10. ESPEJOS ESFÉRICOS Los espejos esféricos se obtienen al sacar un casquete de una esfera. Hay dos clases cóncavos (cuando la superficie reflectora es interna) y convexos (cuando la superficie reflectora es externa).

11. ELEMENTOS DE UN ESPEJO ESFÉRICO • Campo del espejo: Conjunto de puntos del espacio por los cuales pueden pasar los rayos luminosos que inciden sobre la superficie reflectora • Centro de curvatura: Punto del espacio equidistante de todos los puntos del espejo • Radio de curvatura: distancia del centro de curvatura al espejo • Vértice del espejo: punto medio del espejo • Eje principal: recta que pasa por el centro de curvatura y el vértice del espejo • Plano focal: Plano perpendicular al eje principal situado a una distancia r/2 del espejo • Foco:Punto de intersección del plano focal y el eje principal • Distancia focal:distancia que hay desde el foco hasta el vértice del espejo.

12. Conceptos importantes Imagen virtual: cuando la imagen se obtiene fuera del campo del espejo Imagen real:Cuando la imagen se obtiene en el campo del espejo Rayos notables de un espejo esférico: • Todo rayo que incide paralelo al eje principal se refleja por el foco • Todo rayo que incide pasando por el foco se refleja paralelo al eje principal • Todo rayo que incide por el centro de curvatura se refleja en la misma dirección • Si dos rayos inciden paralelos, sus rayos reflejados se intersectan en el plano focal.

13. Imágenes de espejos cóncavos

15. e) Objeto situado a la derecha del foco. La imagen es virtual,  y conserva su orientación. Su tamaño es mayor que el objeto Tarea: Consulta las características de las imágenes reflejadas por un espejo convexo.

16. FÓRMULAS PARA ESPEJOS ESFÉRICOS

17. PROBLEMAS RESUELTOS Ejemplo 1 Un objeto se coloca a 25 cm de un espejo cóncavo de 20 cm de distancia focal, calcular gráfica y analíticamente la posición de la imagen.

18. Ejemplo 2 Un objeto se coloca a 12 cm de un espejo convexo de 8 cm de distancia focal, calcular la posición de la imagen, gráfica y analíticamente.

19. Defectos de la vista Se denomina ojo "emétrope" al ojo normal, es decir, aquél que enfoca bien los objetos lejanos y cercanos. Los defectos más habituales de la visión son: - Miopía: Se produce en ojos con un globo ocular anormalmente grande, el cristalino no enfoca bien y la imagen de los objetos lejanos se forma delante de la retina y no en su superficie. Los miopes ven borrosos los objetos lejanos, pero bien los cercanos. Se corrige con lentes divergentes, que trasladan la imagen más atrás. - Hipermetropía: El globo ocular es más pequeño de lo normal y la imagen de los objetos cercanos se forma detrás de la retina. Los hipermétropes ven mal de cerca pero bien de lejos. Se corrige usando lentes convergentes. - Astigmatismo: Es un defecto muy habitual que se debe a deformaciones en la curvatura de la córnea. La visión no es nítida.