¿Qué material refleja mejor la luz, el metal o el vidrio?
De forma práctica, los alumnos exploran las propiedades de absorción, reflexión, transmisión y refracción de la luz a través de varias estaciones experimentales dentro del aula. Para comprender la absorción, la reflexión y la transmisión, iluminan con linternas una serie de objetos proporcionados. Para comprender la refracción, los alumnos crean arco iris en interiores. La comprensión de las propiedades fundamentales de la luz es esencial para el diseño de un sistema de seguridad láser invisible, el objetivo permanente de esta unidad.
Al diseñar sistemas de seguridad basados en el láser, los ingenieros consideran las implicaciones de las propiedades de penetración de la radiación electromagnética. Los conceptos de absorción y transmisión de ondas son fundamentales en el diseño de sistemas de seguridad basados en láser, y tienen aplicaciones adicionales en la ingeniería biomédica. En la obtención de imágenes de rayos X, los distintos tipos de tejidos dan lugar a una gama de transmisiones que pueden registrarse para representar los huesos en una película de rayos X. Los ingenieros también deben tener en cuenta las cuestiones de seguridad; incluso dosis bajas de radiación de alta energía pueden ser peligrosas, especialmente en el caso de la radiación gamma. En el caso de los tratamientos de radiación contra el cáncer, el control de la radiación de alta energía puede ser beneficioso, pero debe gestionarse cuidadosamente. Los alumnos consideran los posibles usos en el mundo real de los distintos tipos de radiación en las preguntas 2 y 5-9 del folleto de evaluación posterior a la actividad.
Las superficies rugosas reflejan la luz
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 vuelve al medio del que procede. Algunos ejemplos comunes son la reflexión de la luz, el sonido y las ondas de agua. La ley de la reflexión dice que, en el caso de la reflexión especular, el ángulo con el que la onda incide en la superficie es igual al ángulo con el que se refleja. Los espejos presentan 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 las ondas superficiales en las masas de agua. La reflexión se observa con muchos tipos de ondas electromagnéticas, además de la luz visible. La reflexión de las frecuencias VHF y superiores 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 «rasantes».
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 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].
Objetos que reflejan la luz
Cuando un haz de luz se encuentra con un material, la radiación puede ser absorbida o reflejada por la superficie. Los metales son conocidos por tener una alta reflectividad, lo que explica su aspecto brillante. Como la reflectancia de la luz por parte de los metales es alta, su absorción es baja porque la suma de ambas debe corresponder al 100% de la luz incidente. Como la absorbencia es igual a la emisividad por la Ley de Kirkhoff, ésta también es baja para los metales. La absorción de la luz puede producirse debido a las vibraciones de la red y a la excitación de los electrones a niveles de energía superiores. Además, la alta reflectancia de la luz en las frecuencias más bajas está asociada a la alta conductividad del metal, según la relación Hagens-Ruben.
Si se enfoca un haz de luz de cierta longitud de onda sobre un metal, la radiación se atenúa debido a la pérdida de energía de las vibraciones de la red (calor) y a la excitación de los electrones de la banda de valencia a la banda de conducción. En los metales, existe un solapamiento entre la banda de valencia y la banda de conducción o una banda de valencia parcialmente llena, lo que conduce a la conducción de electrones a niveles de energía superiores al nivel de Fermi. Este fenómeno se muestra en la Figura \N(\PageIndex{1}\N).
Qué metal refleja mejor la luz cobre aluminio bronce o estaño
Introducción a la reflexión de la luzHome/ Learn/ Microscopy Resource Center/ Microscopy Primer/ The Physics of Light and Color/ Reflection of Light – IntroductionLa reflexión de la luz se produce cuando un rayo de luz rebota en una superficie y cambia de dirección. Desde una definición detallada de la «reflexión de la luz» hasta los diferentes tipos de reflexión e imágenes de ejemplo, nuestro artículo introductorio le cuenta todo lo que necesita saber sobre la reflexión de la luz.
La reflexión de la luz (y otras formas de radiación electromagnética) se produce cuando las ondas encuentran una superficie u otro límite que no absorbe la energía de la radiación y hace rebotar las ondas fuera de la superficie.
El ejemplo más sencillo de reflexión de la luz visible es la superficie de una piscina lisa de agua, donde la luz incidente se refleja de forma ordenada para producir una imagen clara del paisaje que rodea la piscina. Si se lanza una piedra a la piscina (véase la figura 1), el agua se ve perturbada y forma ondas que perturban la reflexión al dispersar los rayos de luz reflejados en todas las direcciones.