Propiedades de la luz
La reflexión de la luz
Al situarnos ante un espejo, en una habitación iluminada, vemos nuestra imagen en él; es decir, nos vemos reflejados en el espejo. ¿A qué se debe esto? Los rayos de luz que entran por la ventana nos iluminan y llegan hasta el espejo. Al chocar con él cambian de dirección y vuelven hacia nosotros. Esto nos permite ver lo que iluminaban a su paso, es decir, nos vemos a nosotros mismos.
De la misma manera que una pelota choca contra una pared, rebota y cambia de dirección, los rayos luminosos, al chocar con una superficie como la del espejo, vuelven en una dirección distinta de la que llevaban. Este fenómeno se llama reflexión.
La reflexión de la luz es un cambio de dirección que experimenta la luz cuando choca contra un cuerpo.
La reflexión de la luz hace posible que veamos los objetos que no tienen luz propia.
En la imagen siguiente puedes ver la reflexión especular en un espejo plano:
- – rayo incidente: el rayo que incide sobre la superficie-
- – rayo reflejado: el que vuelve al medio de procedencia.
- – normal: recta perpendicular al punto de incidencia.
- – el ángulo de incidencia (i) es el ángulo que forma el rayo incidente (en azul) con la normal.
- – el ángulo de reflexión (r) es el que forma el rayo reflejado (en verde) con la normal.
Pincha aquí para reconocer los elementos implicados en la reflexión de la luz.
Las leyes de la reflexión especular son las siguientes:
- El rayo incidente y el rayo reflejado se encuentran en el mismo plano.
- Se cumple que i = r
Te dejamos una imagen sobre la reflexión especular y difusa.
Los espejos
Los espejos son superficies pulidas en las que la luz se refleja de forma especular, por lo que devuelven imágenes claras y nítidas.
Existen diferentes tipos de espejos:
Planos:
- El objeto reflejado y la imagen tienen las mismas dimensiones.
- La distancia entre el objeto reflejado y el espejo es la misma que entre la imagen y el espejo.
- La imagen está lateralmente invertida con respecto al objeto reflejado. A este fenómeno es conocido como reflexión especular.
Curvos, que producen imágenes de diferente tamaño al del objeto que reflejan. Estos pueden ser cóncavos y convexos:
- Cóncavos: como la parte interna de una cuchara. Si nos miramos en él, veremos nuestra imagen pequeña y hacia abajo, pero al aproximarnos mucho, la imagen aparece ampliada y hacia arriba. Por ejemplo, los espejos de maquillaje son cóncavos, porque permiten ver ampliados los detalles de la cara.
- Convexos: como la parte externa de una cuchara. Producen imágenes más pequeñas que el objeto que reflejan, y siempre hacia arriba. Los retrovisores de los coches son espejos convexos y nos ayudan a ver más carretera.
La refracción de la luz
Es el cambio de dirección que experimenta la luz al cambiar de medio.
La diferencia de la refracción con respecto a la reflexión es que en la refracción el ángulo de incidencia de diferente al ángulo de refracción:
- Cuando la luz pasa a un medio en el que la velocidad de propagación es menor que la velocidad que tiene en el medio inicial, el ángulo de refracción se acerca a la normal.
- Cuando la luz para a un medio en el que la velocidad de propagación es mayor que la velocidad que tiene en el medio inicial, el ángulo de refracción se aleja de la normal.
Pincha aquí para ver cómo varía el ángulo refractado en función del cambio de medio de la luz
> Ángulo límite: es el ángulo incidente que produce la refracción rasante.
> Refracción rasante: se da cuando el ángulo de refracción es de 90º
> Reflexión total de la luz: fenómeno que se da cuando los rayos que inciden en el medio lo hacen con un ángulo mayor al ángulo límite.
Las leyes fundamentales de la refracción son:
– El rayo refractado, el incidente y la normal se encuentran en un mismo plano.
– El rayo refractado se acerca a la normal cuando pasa de un medio en el que se propaga a mayor velocidad a otro en el que se propaga a menor velocidad. Por el contrario, se aleja de la normal al pasar a un medio en el que se propaga a mayor velocidad.
La relación entre la velocidad de la luz en el vacío y en un medio en el que pueda propagarse se denomina índice de refracción (n) de ese medio: n = c / v
La siguiente infografía te permitirá conocer más sobre la refracción, además puedes realizar las actividades sugeridas para practicar lo aprendido.
Lentes
La refracción de la luz sirve para ver los objetos con una dimensión diferente de la real. Ello se consigue con el uso de las lentes.
Las lentes son cuerpos transparentes que refractan la luz, y pueden ser:
Convergentes o Divergentes
Estos efectos de la refracción de la luz se utilizan en algunos aparatos, como la lupa y el microscopio, que nos permiten ver los objetos aumentados. Los rayos luminosos se refractan en unos cristales especiales, de que están provistos estos aparatos, y de este modo podemos ver los objetos a un tamaño mucho mayor del que tiene en realidad.
Lente convexa. Los rayos luminosos paralelos convergen al atravesar una lente convexa.
Lente cóncava. Los rayos luminosos paralelos divergen al atravesar una lenta cóncava.
Tema de Interés – Uso de la luz
La luz y los colores. Dispersión de la luz
Ya sabes que a la luz que procede del sol la llamamos luz blanca. En realidad la luz blanca es una mezcla de luces de diferentes colores.
Cuando observamos el arco iris podemos ver los colores que componen la luz blanca. La luz blanca es una mezcla de siete colores: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta. Cuando la luz blanca atraviesa un prisma de cristal podemos ver estos siete colores.
Este fenómeno, conocido como dispersión, se produce cuando un rayo de luz compuesta se refracta en algún medio quedando separados sus colores constituyentes. La dispersión de la luz es una manifestación de la refracción.
De modo más científico, el arco iris es un fenómeno óptico producido por la dispersión de la luz del sol cuando se refracta y se refleja en las gotas de agua de lluvia.
Aquí te presentamos una infografía sobre la luz y los colores, realiza las actividades propuestas para aprender más.
