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Reflexión de ondas

figura 1
Figura 1. Reflexión especular de la luz

La reflexión es un fenómeno físico relacionado con las ondas. Se puede definir la reflexión como el cambio en la dirección de la trayectoria de una onda cuando choca con una superficie, es una suerte de rebote, tal y como haría una pelota al chocar con el piso.

Para la reflexión ideal o especular (figura 1) se cumplen las dos siguientes leyes:

1.- La dirección de la onda incidente, la linea perpendicular al plano de la superficie en el punto de incidencia, llamada normal, y la dirección de la onda reflejada están en el mismo plano.

2.- El ángulo formado entre la onda incidente y la normal θ, es el mismo que entre la normal y la onda reflejada pero del lado opuesto θ'.

θ = θ'

Estos principios se cumplen a cabalidad cuando la longitud de la onda es comparablemente más pequeña que el tamaño de la superficie donde se refleja, como en el caso de la luz, cuya longitud de onda es de órdenes microscópicos, pero para otras ondas como las sonoras, que pueden tener longitudes en el orden de los varios metros, el comportamiento puede ser muy diferente, ya que pueden sortear los objetos sin chocar con ellos.

Para ilustrar, supongamos que tenemos una cinta plana y especular con un centímetro de ancho, digamos un tira de un espejo, cuando interponemos esta superficie a un haz fino de luz, este será reflejado perfectamente, pero si lo interponemos en el movimiento de una ola del mar su efecto será despreciable, la ola lo rodea y sigue su camino sin perturbación. No obstante si la ola choca con una edificación o un objeto grande se reflejará y cambiará su rumbo.

Aunque ambas son ondas, la notable diferencia entre las longitudes de los rayos de luz que vemos, y la de los sonidos que escuchamos, en relación con los objetos que nos rodean, hace que sea muy común que la reflexión casi siempre se trate utilizando la luz como medio de estudio, mientras que los sonidos caen en el campo especial llamado acústica.

Reflexión difusa.

figura 2
Figura 2. Reflexión difusa de la luz

Las superficies no son perfectamente planas, todas en mayor o menor grado tendrán asperezas, estas asperezas convierten nuestra superficie teórica en un gran conjunto de pequeñas superficies orientadas casi al azar, pues bien, cuando se trata de luz, cuya longitud de onda es, aun así, mucho menor que el tamaño de las asperezas, cada una de estas micro-superficies reflejará la luz en un ángulo diferente, el haz de luz incidente se dividirá en haces en todas direcciones, y finalmente quedará esparcido a todo el espacio circundante. Esto es reflexión difusa.



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