Explorando la Luz y la Reflexión: Conceptos Clave y Tipos de Espejos

Conceptos Fundamentales de la Luz

Candela (cd)

La candela (cd) es la unidad de intensidad luminosa. Se define como la luz emitida por una fuente luminosa constituida por un cuerpo a una temperatura igual a la del punto de fusión del platino. El platino se funde a los 1772°C.

Lux

El lux es la unidad de iluminancia. Representa la intensidad producida por una fuente luminosa cuya intensidad es de una candela, y que se encuentra a un metro de distancia de la superficie donde inciden perpendicularmente los rayos luminosos.

Fenómenos de Reflexión de la Luz

La reflexión es un fenómeno óptico fundamental que ocurre cuando los rayos luminosos, al propagarse por un medio, chocan con una superficie de diferente densidad y retornan al medio inicial. Existen dos tipos principales de reflexión:

Reflexión Especular

Al pasar los dedos sobre la superficie de un espejo, notarás que casi no se presentan rugosidades; se trata de una superficie pulida. Cuando un haz de rayos paralelos incide en una superficie de este tipo, los rayos que se reflejan también son paralelos. Este tipo de reflexión se llama especular, y el ejemplo más común es la formación de imágenes en un espejo plano.

Reflexión Difusa

Cuando la superficie es rugosa, como una lija de madera, la tierra o un muro, los rayos que inciden paralelos entre sí se reflejan en diferentes direcciones una vez que llegan a la superficie. A este tipo de reflexión se le denomina difusa. En este tipo de reflexión no se consigue generar imágenes, sin embargo, nos permite ver los cuerpos opacos desde cualquier ángulo.

Ley de la Reflexión

La reflexión tiene dos propiedades importantes:

1. El rayo incidente, el rayo reflejado y la recta normal (N) son coplanares, es decir, se encuentran ubicados en el mismo plano.
2. El ángulo de incidencia de un rayo luminoso es igual al ángulo de reflexión, respecto a la recta normal.

Tipos de Espejos y sus Propiedades

Espejos Planos

Un espejo plano consiste en una superficie ideal perfectamente pulida, en la cual se produce una reflexión especular. Sin embargo, los espejos que se usan comúnmente en el hogar consisten en un vidrio pintado por detrás con una sustancia llamada nitrato de plata.

Espejos Curvos

Los espejos curvos modifican la dirección de los rayos de luz de manera diferente a los espejos planos, pudiendo concentrar o dispersar la luz.

Espejos Convergentes (Cóncavos)

Los espejos curvos convergentes concentran la luz. Esto es, si al hacer incidir sobre ellos rayos paralelos de luz, los rayos reflejados dejan de ser paralelos y convergen (se "juntan"). Estos espejos son generalmente de forma cóncava. El lugar donde convergen los rayos de luz reflejados se llama foco. Los espejos convergentes son los únicos que pueden producir imágenes reales, formadas por la intersección de rayos de luz reales (y no por la prolongación de rayos de luz, como en el caso de las imágenes virtuales). Las imágenes reales tienen propiedades muy interesantes.

Espejos Divergentes (Convexos)

Los espejos son divergentes si los reflejos de rayos paralelos que inciden sobre ellos dejan de ser paralelos y divergen o se "separan". La superficie de los espejos divergentes es convexa. En el caso de los espejos divergentes, los rayos que se separan parecen provenir de un punto imaginario situado detrás del espejo desde donde parecen divergir. Este punto, desde donde los rayos parecen provenir y desde el cual divergen, se llama foco virtual.