Ley de reflexión
Conoce la ley de reflexión en espejos planos
Cuando un haz de luz se encuentra con una superficie o material que opone resistencia a su propagación y le impide pasar a través de él, el rayo de luz choca con el material, cambia de dirección y se dirige hacia su lugar de origen. A este fenómeno se le conoce como reflexión y tiene dos leyes fundamentales que nos permiten determinar la dirección del rayo reflejado; conoceremos estas leyes a continuación.
Glosario
Antes de estudiar en profundidad qué es la ley de reflexión, hay algunos términos relacionados que debemos conocer y comprender.
Punto de impacto: Tal como lo indica el nombre, el punto de impacto es el punto en que el haz de luz choca con la superficie reflectante.
Normal: Llamamos normal a la línea recta (trazada de forma imaginaria) que pasa por en punto de impacto y que es perpendicular (forma un ángulo de 90°) a la superficie de impacto.
Rayo incidente: Denominamos rayo incidente al haz de luz que fue emitido por alguna fuente lumínica e incide sobre una superficie reflectora.
Ángulo de incidencia: El ángulo de incidencia es el ángulo que se forma entre la normal y el rayo incidente. Sus valores críticos son 0°, si el rayo incide perpendicular a la superficie, y 90°, si el rayo es paralelo a la superficie.
Rayo reflejado: Llamamos rayo reflejado al haz de luz que es desviado por la superficie reflectora y que se dirige en dirección a su punto de origen.
Ángulo de reflexión: El ángulo de reflexión es el ángulo que se forma entre la normal y el rayo reflejado, al igual que en ángulo de incidencia puede tomar valores mayores que 0° y menores que 90°.
En la siguiente imagen se ilustra cada uno de los conceptos anteriores.
Ahora que sabemos a qué se refieren los términos, podemos estudiar los dos principios de la ley de reflexión. Es importante aclarar que cuando hablamos de ley de reflexión, lo hacemos pensando en una reflexión especular, por ello, consideraremos que el material sobre el que inciden los haces de luz es un espejo plano.
Primer principio
El primer principio suele ser el menos popular, sin embargo, es tan importante como el segundo pues ambos son igualmente necesarios para determinar la dirección del rayo reflejado.
Este principio establece que la reflexión ocurre en un solo plano, esto quiere decir que el rayo incidente, la normal y el rayo reflejado deben estar contenidos en un mismo plano del espacio.
Segundo principio
Este principio es, muchas veces, identificado en solitario bajo el título de ley de reflexión, no obstante no es suficiente por sí solo para describir lo que pasa en la realidad.
Este principio establece que la medida del ángulo de incidencia es la misma que la del ángulo de reflexión, si expresamos lo anterior en términos matemáticos tenemos:
Dónde los subíndices i y r corresponden a incidente y reflejado respectivamente.
Por ejemplo, si ponemos un espejo plano sobre una mesa y apuntamos hacia él con un láser con un ángulo de incidencia de 30°, el ángulo de reflexión será de 30° y ambos rayos –incidente y reflejado- estarán en el mismo plano (un plano paralelo al de la mesa, justo sobre ésta).