La imagen sabatina LVIII

Muy buenas a todos. Hoy, aunque con retraso, volvemos con una nueva imagen sabatina. Ayer fue jornada reflexión en España y vamos a hablar de física. ¿No tienen nada que ver? Ahora veremos

Reflexión

Reflexión: La onda incide y sale reflejada con el mismo ángulo respecto a la recta normal.

 

La reflexión es el proceso por el cual una onda, como la luz o el sonido, cambia de dirección al entrar en contacto con una superficie que separa dos medios cambiantes (el aire y un espejo, por ejemplo) y vuelve al punto de origen. Nos vemos reflejados en los espejos debido a la reflexión. Los radares, el eco y la reverberación también se producen gracias a la reflexión.

En la reflexión, el ángulo con el que incide la onda en la superficie reflectante y el ángulo con el que esta se refleja es el mismo respecto a la normal. La normal es la línea perpendicular situada justo encima en el punto de reflexión de la onda.

Pero si la luz sale reflejada en otra dirección ¿cómo es que en los espejos la luz sale devuelta a nosotros, y no va a otra dirección? Esto ocurre porque los espejos son capaces de devolver a luz a la fuente emisora cuando esta se encuentra perpendicular al espejo.

Esta propiedad es característica de los retroreflectores, aunque los espejos no son retroreflectores, pues para que un espejo pueda cumplir esta propiedad debe de estar perpendicular a la fuente emisora y un retroreflector es capaz de devolver la luz a su fuente de emisión independientemente del ángulo de incidencia.

El eco es un fenómeno acústico que se produce cuando una onda, sonora o electromagnética, es reflejada y devuelta a su emisor. En este fenómeno se basan el sonar (que usa sonidos) y el radar (que usa ondas electromagnéticas).

En el caso de las ondas sonoras, existe reverberación y eco:

• Si la distancia entre la fuente emisora de sonido y el cuerpo que la reflexiona es de más de 17 m tenemos eco, pues el oído diferencia los dos sonidos.
• Si la distancia entre la fuente emisora de sonido y el cuerpo que la reflexiona es menor de 17 m tenemos reverberación, pues el oído no diferencia los dos sonidos y considera al sonido reflejado como una prolongación del sonido original, el sonido se alarga.

Hay ocasiones en la que se producen a la vez eco y reverberación debido a que hay cuerpos situados a menos de 17 metros que reverberan, y otros a más de 17 m, que producen eco.

Refracción

La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un material a otro, debido a un cambio de velocidad al atravesar el segundo medio. Esta se produce solo cuando la onda incide oblicuamente en el segundo medio y si los dos medios poseen índices de refracción diferentes. Las gafas para miopía, hipermetropía... se basan en la refracción

El índice de refracción es la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y en un medio concreto.

El índice de refracción se obtiene dividiendo la velocidad de la luz entre la velocidad de la luz en un medio concreto. Cuanto más grande sea el número, más lento atravesará la luz ese medio. Así tenemos algunos índices de refracción como los siguientes:

• Vacío: 1, es el valor mínimo, indica velocidad normal de la luz
• Aire: 1,0002926
• Hielo:1,31
• Agua: 1,3330
• Córnea humana: 1,3375
• Vidrio: 1,52
• Cloruro de sodio, sal común: 1,544
• Diamante: 2,42

También se ha hipotetizado la existencia de un metamaterial (un material con propiedades extraordinarias) que tuviese un índice de refracción inferior a 1, que mandaría la onda hacia la fuente de emisión... dentro del segundo medio.

A la izquierda, la refracción normal en agua; a la derecha, una refracción inusual, negativa.

Existe también la posibilidad de que se produzca la denominada reflexión interna total. Esta se produce cuando la luz pasa de un medio por el que va lento a otro por el que va más rápido. La luz se refracta de tal manera que no puede atravesar el segundo medio y vuelve al primer medio, produciendo una reflexión. Este fenómeno se da en los espejismos (la luz se refracta debido a corrientes de aire de diferente temperatura y por lo tanto, de diferente indice de refracción) y en los destellos de las joyas talladas, como los diamantes.

La refracción de la luz sigue las leyes de Snell-Descartes, descubiertas por el matemático holandés Willebrord Snel van Royen

Eso es todo por hoy. Próximamente veremos cómo la refracción se produce también en el interior de la Tierra. ¡Espero que os haya gustado y nos vemos en el siguiente post!