L'Espectre Electromagnètic i la Reflexió de la Llum

L'espectre electromagnètic

L'espectre electromagnètic és el conjunt d'ones electromagnètiques ordenades segons la seva freqüència i longitud d'ona. Les ones que formen l'espectre electromagnètic són les següents:

• Ones de ràdio.
• Ones de televisió (TV) i ràdio FM.
• Microones.
• Radiació infraroja.
• Radiació visible.
• Radiació ultraviolada.
• Raigs X.
• Raigs gamma.

Propagació i velocitat de la llum

Fonts lluminoses i cossos il·luminats

Tots els cossos que emeten llum pròpia són fonts lluminoses.

Els cossos il·luminats es classifiquen en:

• Cossos opacs.
• Cossos translúcids.
• Cossos transparents.

Propagació de la llum

La llum es propaga en línia recta (aquesta línia recta s'anomena raig lluminós) i en totes les direccions en un medi homogeni.

Quan es col·loca un cos opac davant d'una font lluminosa, es produeix l'ombra. Quan la foscor no és total, es produeix la penombra.

Reflexió de la llum

La reflexió de la llum és el fenomen que s'esdevé quan un raig de llum incideix sobre una superfície i canvia de direcció de propagació.

Els elements que intervenen en la reflexió de la llum són:

• Raig incident: Raig de llum que arriba a la superfície.
• Raig reflectit: Raig de llum que aparentment surt de la superfície.
• Normal: Línia recta imaginària perpendicular a la superfície en el punt d'incidència.
• Angle d'incidència: Angle format entre el raig incident i la normal.
• Angle de reflexió: Angle format pel raig reflectit i la normal.

Les lleis de la reflexió expliquen com es reflecteix la llum en un cos:

• L'angle que formen el raig incident i la normal a la superfície és igual a l'angle que forma el raig reflectit amb la normal a la superfície.
• El raig incident i el reflectit es troben en un mateix pla.

Quan la reflexió es produeix en una superfície perfectament llisa, s'anomena reflexió especular.

Quan la reflexió es produeix en una superfície irregular que reflecteix els raigs en totes les direccions, s'anomena reflexió difusa.

Miralls

Els miralls són superfícies que reflecteixen tots els raigs de llum que incideixen paral·lelament; a una superfície surten reflectits també de manera paral·lela.

Als miralls s'esdevé el fenomen de la inversió especular, que consisteix a invertir la imatge, és a dir, allò que l'objecte té cap a la dreta, a la imatge es veu cap a l'esquerra.

Per la seva forma es classifiquen en miralls plans i miralls esfèrics.

Miralls plans

Els miralls plans són els miralls formats per una superfície plana.

Els elements que intervenen a l'hora de formar imatges en un mirall pla són els següents:

• Zona real: La zona del mirall davant d'aquest mirall.
• Zona virtual: La zona del mirall darrere d'aquest mirall.
• Objecte: Cos a partir del qual es dibuixen els raigs lluminosos que incideixen al mirall i és sempre a la zona real.
• Imatge: Cos obtingut mitjançant la intersecció dels raigs reflectits (real) o la prolongació d'aquests raigs (virtual).

Les característiques de la imatge obtinguda amb un mirall pla són:

• Té la mateixa mida que l'objecte.
• La imatge formada darrere del mirall (imatge virtual) es troba a la mateixa distància del mirall que l'objecte del mirall.
• La imatge és invertida lateralment.

Miralls esfèrics

Són miralls formats per una superfície esfèrica.

Hi ha dos tipus de miralls esfèrics:

• Miralls còncaus: Són els miralls esfèrics que tenen com a superfície reflectant la part interna de la superfície esfèrica.
• Miralls convexos: Són els miralls esfèrics que tenen com a superfície reflectant la part externa de la superfície esfèrica.

En els miralls esfèrics, els elements òptics són els següents:

• Objecte: Cos a partir del qual es dibuixen els raigs lluminosos que incideixen al mirall i és sempre a la zona real.
• Imatge: Cos obtingut mitjançant la intersecció dels raigs reflectits (real) o la prolongació d'aquests raigs (virtual).
• Zona real: Part frontal del mirall.
• Zona virtual: Part posterior del mirall.
• Centre de curvatura (C): Centre de l'esfera del mirall.
• Centre del mirall, vèrtex (V): Centre geomètric del mirall.
• Eix òptic: Línia que uneix el centre de curvatura i el centre òptic.
• Focus (F): Punt per on passen tots els raigs reflectits pel mirall que provenen de raigs que són paral·lels a l'eix principal.