Reflexión luminosa

Alguna vez debes haber observado la imagen de un cuerpo en la superficie del agua.

En este caso la luz está incidiendo sobre agua en movimiento y la imagen reflejada se ve distorsionada. Pero si el agua estuviera tranquila como en un estanque podríamos ver la imagen reflejada nítidamente.

Como se mencionó anteriormente, todo cuerpo, opaco o transparente, refleja una parte de la luz que incide sobre él. La mayoría de las superficies de los cuerpos son ásperas o irregulares, y producen por ello una reflexión difusa, enviando la luz reflejada en todas las direcciones posibles. Gracias a esta reflexión difusa podemos ver las superficies iluminadas: porque una parte de esa luz que ha sido reflejada en todas direcciones llega hasta donde están nuestros ojos.

Una superficie lisa y bien pulida, en cambio, produce una reflexión regular; la luz que incide en una dirección determinada, la refleja en otra dirección bien determinada. En este caso lo que se pone de manifiesto con la reflexión no es la superficie reflectora, sino los objetos cuyas imágenes se ven reflejadas. De hecho, un reflector perfectamente liso y limpio es invisible. Este tipo de reflexión, llamada especular, ha llamado la atención del hombre desde tiempos inmemoriales, y ha tenido múltiples aplicaciones en ámbitos tan variados como el arte, el transporte, las comunicaciones y hasta en los actos de magia.

La reflexión especular sigue un par de leyes muy simples y como resultado de esto tenemos que un espejo plano produce imágenes fieles de los objetos: ni los deforma ni los cambia de tamaño. Lo que sí hace la reflexión es invertir derecha e izquierda. Nos damos cuenta de ello cuando queremos hacer determinado movimiento con la mano frente al espejo o al tratar de descifrar un texto a través de su imagen reflejada. La imagen producida por un espejo plano tiene una característica asombrosa: parece estar atrás del espejo. Claro que no está ahí, porque si así fuera, no la veríamos; nos la taparía el propio espejo. Lo que sucede es que los rayos de la luz que nos llegan del espejo parecen provenir de atrás. A este tipo de imagen se le suele llamar virtual.

Leyes de la Reflexión

Suponga usted que un rayo de luz incide en un espejo perfectamente plano y que es reflejado, como se ilustra en la figura. A la línea perpendicular a la superficie se le llama normal. Al ángulo que forma el rayo incidente con la normal se le llama ángulo de incidencia y el ángulo que forma el rayo reflejado con la normal es el ángulo de reflexión. El fenómeno de la reflexión sigue dos leyes muy sencillas. La primera dice que el rayo incidente, la normal y el rayo reflejado se encuentran sobre un mismo plano que es perpendicular al plano del espejo. La segunda ley dice que el ángulo incidencia, es igual al ángulo de reflexión. Es lo mismo que sucede, por ejemplo, con una pelotita que choca contra una pared lisa: se refleja con un ángulo igual al de incidencia. Estas dos leyes juntas tienen una implicación interesante: la trayectoria que sigue un rayo para ir de un punto a otro pasando por el espejo es la más corta de las trayectorias posibles.

Coloca el puntero del mouse en el rayo incidente (rayo color verde) y arrástralo para cambiar su dirección. Observa como cambia también la dirección del rayo reflejado (rayo color amarillo) verificándose siempre que el ángulo de incidencia (i) siempre es igual al ángulo de reflexión (r).