Leyes de Reflexón

Leyes de reflexión

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Investigacion
NTRODUCCIÓN
Óptica, rama de la física que se ocupa de la propagación y el comportamiento de la luz. En un sentido amplio, la luz es la zona del espectro de radiación electromagnética que se extiende desde los rayos X hasta las microondas, e incluye la energía radiante que produce la sensación de visión. El estudio de la óptica se divide en dos ramas, la óptica geométrica y la óptica física.

En esta sesión veremos algunos de los fenómenos estudiados en óptica, la incidencia de la luz y la determinación de la naturaleza de esta.

Los puntos a estudiar son los fenómenos de Reflexión y refracción, siendo el primero nada más que los rayos de luz reflejados en una superficie. Estos rayos se denominan incidentes y los que salen de la superficie, reflejados.

La refracción también conocida como Ley de Snell, la que postula lo siguiente: un rayo luminoso viajando por un medio, encuentra a su paso otro medio con características ópticas diferentes, penetra en él experimentando el fenómeno de la refracción.
REFLEXIÓN

Si un rayo de luz que se propaga a través de un medio homogéneo incide sobre la superficie de un segundo medio homogéneo, parte de la luz es reflejada y parte entra como rayo refractado en el segundo medio, donde puede o no ser absorbido. La cantidad de luz reflejada depende de la relación entre los índices de refracción de ambos medios. En la figura 1 vemos un plano de incidencia que se define como el plano formado por el rayo incidente y la normal (es decir, la línea perpendicular a la superficie del medio) en el punto de incidencia. El ángulo de incidencia es el ángulo entre el rayo incidente y la normal. Los ángulos de reflexión y refracción se definen de modo análogo.

Las leyes de la reflexión afirman que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión, y que el rayo incidente, el rayo reflejado y la normal en el punto de incidencia se encuentran en un mismo plano. Si la superficie del segundo medio es lisa, puede actuar como un espejo y producir una imagen reflejada como se observa en la figura 2. En esta misma figura, la fuente de luz es el objeto A; un punto de A emite rayos en todas las direcciones. Los dos rayos que inciden sobre el espejo en B y C, por ejemplo, se reflejan como rayos BD y CE. Para un observador situado delante del espejo, esos rayos parecen venir del punto F que está detrás del espejo. De las leyes de reflexión se deduce que CF y BF forman el mismo ángulo con la superficie del espejo que AC y AB. En este caso, en el que el espejo es plano, la imagen del objeto parece situada detrás del espejo y separada de él por la misma distancia que hay entre éste y el objeto que está delante.

Si la superficie del segundo medio es rugosa, las normales a los distintos puntos de la superficie se encuentran en direcciones aleatorias. En ese caso, los rayos que se encuentren en el mismo plano al salir de una fuente puntual de luz tendrán un plano de incidencia, y por tanto de reflexión, aleatorio. Esto hace que se dispersen y no puedan formar una imagen.

Conclucion
Después de las investigaciones tanto individuales como en equipo y un gran análisis sobre las leyes de reflexión y refracción llegamos a una sola conclucion en equipo.
Una de las conclusiones que hicimos es que las leyes de la reflexión afirman que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión, y que el rayo incidente, el rayo reflejado y la normal en el punto de incidencia se encuentran en un mismo plano, pueden dar a conocer estas leyes cuando la luz llega a la superficie de un cuerpo, esta se refleja total o parcialmente en todas direcciones. Si la superficie es lisa como un espejo, los rayos son reflejados o rechazados en una sola dirección; toda superficie que refleja los rayos de luz recibe el nombre de espejo.
Algo tan interesante que también nos llamo la atención y al deducir toda esa información que analice a través de la lectura que realice fue que la reflexión de la luz fue en cambio un fenómeno bien conocido y explicado siglos antes de nuestra era. Alguna de sus leyes manifiesta algo más que una explicación del fenómeno.

Estas leyes de reflexión fueron proporcionadas por Euclides que fueron dos:
Ley 1.- El rayo incidente y el rayo reflejado está en un mismo plano.
Ley 2.- El ángulo con el que incide un rayo sobre una superficie es igual que el ángulo que forma con ella el rayo reflejado.
Cada una de estas leyes desempeña un papel muy importante, ya que cada una de ellas depende de sí misma para, EE representa la superficie del espejo; NN es una línea imaginaria perpendicular a la superficie reflectora en el punto donde incide el rayo de luz y recibe el nombre de normal; I es el rayo incidente; R el rayo reflejado; i es el rayo de reflexión; y O es el punto donde incide el rayo I.
Para explicar el fenómeno de la reflexión de la luz es necesario suponer que la dirección de los rayos luminosos cambia en algunas circunstancias. Una imagen en un espejo se ve como si el objeto estuviera atrás, y no frente a éste. La óptica geométrica explica este familiar fenómeno suponiendo que los rayos luminosos cambian de dirección al llegar al espejo. La forma precisa en que ocurre este cambio se conoce como ley de la reflexión de la luz. Es una ley muy sencilla: los rayos incidente y reflejado hacen ángulos iguales con el espejo; o con la perpendicular al espejo, que es como suelen medirse estos ángulos. Esta ley, por cierto, también se puede deducir aplicando la ley de variación del tamaño aparente con la distancia para explicar los tamaños aparentes de un objeto y de su imagen en un espejo plano. O, dicho de otra forma, si vemos nuestra imagen en un espejo plano del tamaño que la vemos es porque los rayos incidente y reflejado forman ángulos iguales con el espejo.
Dentro de estas leyes de la reflexión, la luz tiene una grandísima importancia ya que se refleja también en las superficies que no son lisas pero lo hace originando rayos que no son paralelos entre sí. Cada rayo del haz cumple las leyes de la reflexión, pero como la superficie es irregular las normales no son paralelas entre sí y, en consecuencia, los rayos reflejados no rebotan paralelos entre sí y la luz sale difusa. Gracias a que la luz que se refleja en nuestra cara es difusa se nos puede ver, si no deslumbraríamos
Una más de las conclusiones, ha sido sobre las leyes de refracción ya que la forma precisa en que cambia la dirección de los rayos en la refracción, esto es, la ley de la refracción, no es tan simple como la ley de la reflexión. Tal vez por esto, aunque el fenómeno de la refracción era conocido desde la antigüedad, la ley de la refracción no fue descubierta sino hasta el siglo XV por el astrónomo holandés Willebrord Snell, quien, inexplicablemente, no la dio a conocer, describiéndola solamente en sus notas personales de investigación.
Pero ya después de toda la ley de la refracción fue divulgada por Descartes en 1627, pero se conoce universalmente como la ley de Snell. La cual no relaciona los ángulos de los rayos luminosos con la perpendicular a la superficie de refracción, sino los senos de esos ángulos. En símbolos matemáticos se expresa así: sen (i) / sen (r') = constante = n; esto es, el cociente de los senos de los ángulos de incidencia i y de refracción r' toma el mismo valor para todos los valores posibles de estos ángulos. Por ejemplo, si los rayos pasan del aire al agua la cantidad constante n, llamada índice de refracción, vale 4/3 y se tiene sen (i) / sen (r') = 4/ 3.
La ley de la refracción de la luz también puede ser deducida aplicando la ley de variación del tamaño aparente con la distancia.
Después de todas estas pequeñas conclusiones que dedujimos de cada ley la conclusión en general es que con un sencillo punteo láser y un prisma de cristal dentro de un recipiente que tiene agua con unas pocas gotas de leche, puedes ver la trayectoria de rayo de luz dentro del agua al reflejarse y refractarse. Y es así donde se observa que siempre que hay reflexión hay refracción porque una parte del rayo incidente se refleja y otra se refracta. Cuando un rayo se refleja sin penetrar en el otro medio, parte de él es absorbido por la interacción con los átomos. Siempre que la radiación atraviesa un medio parte de ella es absorbida por el medio (no se transmite toda).
FUENTES BIBLIOGRAFICAS:
http://cabierta.uchile.cl/libros/c-utreras/node133.html
http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInteractiva/Ondasbachillerato/reflex_Refrac/reflexRefr_indice.htm
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Libro de física general – Héctor Pérez Montiel.
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http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/107/htm/sec_8.htm
http://www.fisica.uh.cu/bibvirtual/fisica_aplicada/fisicaIII/tekct/refl.htm
http://es.wikibooks.org/wiki/F%C3%ADsica/%C3%93ptica/Leyes_de_la_reflexi%C3%B3n_y_de_la_refracci%C3%B3n
http://aula2.elmundo.es/aula/laminas/lamina1113815554.pdf
http://www.lfp.uba.ar/Minotti/fiibyg/snell.pdf