Reflexión (física)
La reflexión es el cambio de dirección de un frente de onda en una interfaz entre dos medios diferentes, de modo que el frente de onda regresa al medio del que se originó. Los ejemplos comunes incluyen el reflejo de la luz , el sonido y las ondas de agua . La ley de la reflexión dice que para la reflexión especular el ángulo con el que la onda incide sobre la superficie es igual al ángulo con el que se refleja. Los espejos exhiben reflexión especular.
En acústica , la reflexión provoca ecos y se utiliza en el sonar . En geología, es importante en el estudio de las ondas sísmicas . La reflexión se observa con ondas superficiales en cuerpos de agua. La reflexión se observa con muchos tipos de ondas electromagnéticas , además de la luz visible . La reflexión de VHF y frecuencias más altas es importante para la transmisión de radio y para el radar . Incluso los rayos X duros y los rayos gamma pueden reflejarse en ángulos poco profundos con espejos especiales de "rozamiento".
La reflexión de la luz es especular (como un espejo) o difusa (retiene la energía , pero pierde la imagen) dependiendo de la naturaleza de la interfaz. En la reflexión especular, la fase de las ondas reflejadas depende de la elección del origen de las coordenadas, pero la fase relativa entre las polarizaciones s y p (TE y TM) está fijada por las propiedades de los medios y de la interfaz entre ellos. [1]
Un espejo proporciona el modelo más común para la reflexión de la luz especular y, por lo general, consta de una hoja de vidrio con un revestimiento metálico donde se produce la reflexión significativa. La reflexión se mejora en los metales mediante la supresión de la propagación de ondas más allá de la profundidad de su piel . La reflexión también ocurre en la superficie de los medios transparentes , como el agua o el vidrio .
En el diagrama, un rayo de luz PO incide en un espejo vertical en el punto O y el rayo reflejado es OQ . Proyectando una línea imaginaria a través del punto O perpendicular al espejo, conocida como normal , podemos medir el ángulo de incidencia , θ i y el ángulo de reflexión , θ r . La ley de reflexión establece que θ i = θ r , o en otras palabras, el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.
De hecho, la reflexión de la luz puede ocurrir siempre que la luz viaje desde un medio con un índice de refracción dado hacia un medio con un índice de refracción diferente. En el caso más general, una cierta fracción de la luz se refleja desde la interfaz y el resto se refracta . Resolver las ecuaciones de Maxwell para un rayo de luz que golpea un límite permite la derivación de las ecuaciones de Fresnel , que se pueden usar para predecir la cantidad de luz que se refleja y la que se refracta en una situación determinada. Esto es análogo a la forma en que la falta de coincidencia de impedancia en un circuito eléctrico provoca la reflexión de las señales. Reflexión interna totalde luz de un medio más denso ocurre si el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo crítico .
