Reflexión y refracción, transmisión y difracción de la luz.
Ley de reflexión de la luz:
Tres líneas* *Plano: la luz reflejada, la luz incidente y la normal están en el mismo plano;
Dos líneas separadas : luz reflejada y La luz incidente está separada a ambos lados de la normal;
Los dos ángulos son iguales: el ángulo de reflexión es igual al ángulo incidente;
La luz es reversible: En el fenómeno de reflexión de la luz, el camino de la luz es reversible.
Categoría:
Reflexión especular: También llamada reflexión regular, es una onda reflejada similar a un espejo La luz reflejada tiene el mismo ángulo que la superficie normal de la luz incidente.
Reflexión difusa: Cuando rayos de luz paralelos iluminan una superficie irregular, la dirección del ángulo de reflexión de cada rayo de luz se confundirá y los rayos de luz reflejados brillarán en todas direcciones, lo que también se llama Reflexión lambertiana.
Reflexión direccional: Está entre la reflexión especular y la reflexión difusa, también llamada reflexión no lambertiana. Se caracteriza por la reflexión en todas las direcciones. La intensidad de la reflexión en cada dirección es desigual e irregular.
Cuando la luz incide oblicuamente de un medio a otro, la dirección de propagación cambia, provocando que la luz se desvíe en la interfaz de diferentes medios. Este fenómeno se llama refracción de la luz.
Características: La refracción de la luz y la reflexión de la luz ocurren ambas en la unión de dos medios, excepto que la luz reflejada regresa al medio original, mientras que la luz refractada ingresa a otro medio. Debido a que la velocidad de propagación de la luz en dos materiales diferentes es diferente, la dirección de propagación cambia en la interfaz de los dos medios. Esto es la refracción de la luz.
Nota: En la interfaz de dos medios (pero a veces no), no solo se produce la refracción, sino también la reflexión. Por ejemplo, en el agua o el vaso, parte de la luz se reflejará y otra parte de la luz entrará en el agua o el vaso. La velocidad de la luz reflejada es la misma que la velocidad de la luz incidente, y la velocidad de la luz refractada es diferente de la velocidad de la luz incidente.
Reflexión interna total: un caso especial de refracción de la luz. Cuando el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo crítico, la luz sólo se reflejará y no se refractará. La fibra óptica funciona utilizando este fenómeno.
Reversibilidad del camino óptico: la intercambiabilidad de la luz incidente y la luz reflejada cuando se pueden ignorar las interferencias y la difracción. Es decir, al final de un camino de luz, se emite luz en la dirección opuesta y esta luz puede regresar al punto de partida original a lo largo del camino original.
Cuando la luz incide sobre la superficie de un material transparente o translúcido, parte de ella se refleja, parte se absorbe y otra parte puede atravesarlo. Este fenómeno se llama transmisión de luz.
La transmisión es el fenómeno de la luz incidente refractada por un objeto. Los objetos transmisivos son objetos transparentes o translúcidos, como vidrio, filtros de color, etc.
La difracción, también conocida como difracción, se refiere al fenómeno físico por el cual las ondas se desvían de la línea recta original al encontrar obstáculos.
En la física clásica, las ondas se curvan y se propagan en distintos grados después de atravesar obstáculos como rendijas, agujeros o discos. Este fenómeno se llama difracción.
La difracción es también una característica de las ondas. La difracción se produce cuando la luz pasa a través de un agujero o rendija cuyo ancho es equivalente a su longitud de onda. La luz ya no continúa su trayectoria recta original, sino que se extiende en forma de abanico.
Si se coloca un obstáculo entre la fuente de luz y la pantalla de observación, aparecerán áreas brillantes y áreas oscuras en la pantalla de observación, y los límites de estas áreas no son claros. Es un patrón complejo de alternancia. claro y oscuro. Este fenómeno se llama difracción de la luz y puede ocurrir cuando una onda encuentra un obstáculo en su camino.
La difracción no sólo hace que la sombra geométrica del objeto pierda su contorno claro, sino que también aparece en el borde como una serie de líneas alternas brillantes y oscuras.
Además, se producirán efectos similares cuando las ondas de luz pasen a través de un medio con índice de refracción desigual o las ondas sonoras pasen a través de un medio con impedancia acústica desigual. En determinadas condiciones, no sólo las ondas de agua y las ondas de luz pueden difractarse a simple vista, sino que también se pueden difractar otros tipos de ondas electromagnéticas (como los rayos X y las ondas de radio).
Nadie ha definido satisfactoriamente la diferencia entre interferencia y difracción. Es sólo una cuestión de terminología. De hecho, no existe una diferencia física particularmente importante entre ellos.
La luz no sólo viaja en línea recta, refractada y reflejada, sino que también viaja en una cuarta vía, a través de la difracción.
Los efectos de difracción no son infrecuentes en la vida diaria. A simple vista se pueden observar muchos ejemplos de difracción de la luz. Por ejemplo, en la superficie de un CD, una serie de pistas de luz están dispuestas de manera uniforme y cercana, equivalente a una rejilla de difracción. Si los miras desde cierto ángulo, verás la luz creando un patrón de colores similar al arco iris en los discos. Utilizando los principios básicos de los fenómenos anteriores, se pueden preparar muchas rejillas de difracción que produzcan patrones de difracción interesantes. La difracción es también uno de los fundamentos técnicos de la holografía utilizada en tarjetas de crédito, etc.