Technical English - Spanish Vocabulary | Vocabulario Técnico Inglés-Español


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light reflection (optics)

REFLEXIÓN DE LA LUZ

Es el rebote que experimentan los rayos luminosos al incidir sobre una superficie, cambiando de dirección.

La superficie puede ser rugosa o pulimentada, dando origen reflexión "difusa" y reflexión "regular", respectivamente.

Fig. 1 - Los tres fenómenos de un rayo de luz incidente.

Observemos el haz luminoso que incide sobre el bloque de vidrio V. Tres fenómenos se producen: (fig. 1)

a) parte de la luz cambia de dirección pero permanece en el aire (NR): el haz NI se ha reflejado en el NR;

b) parte de la luz penetra en el vidrio y cambia también de dirección (NC): el haz luminoso N I se ha refractado en NC;

c) el rayo refractado N C disminuye su intensidad conforme avanza en el vidrio: el haz luminoso es absorbido.

Estos tres fenómenos se producen en forma simultánea pero no necesariamente. Y la proporcionalidad que cada uno mantiene respecto a los otros, es muy variable.

Si el haz luminoso incide sobre una superficie muy pulida, como una lámina de plata bruñida, prácticamente la totalidad del haz es reflejado. Estas superficies se llaman superficies especulares o espejos.

Fig. 2 — Reflexión especular.

Las utilizaremos para estudiar el fenómeno de la reflexión especular (fig- 2).

Si el haz luminoso incide sobre una superficie rugosa, la reflexión es difusa (fig. 3).

La reflexión de la luz es un fenómeno por el cual un rayo luminoso, al incidir sobre una superficie, cambia de dirección pero sigue en el mismo medio.

DEFINICIONES

Al estudiar el fenómeno de la reflexión emplearemos a menudo el siguiente vocabulario (fig. 4):

  • rayo incidente: el haz luminoso A B que de un medio llega a otro: del aire a la superficie especular;

Fig. 3 - Reflexión difusa

  • rayo reflejado: el haz luminoso rechazado por superficie especular BC, en el esquema;
  • punto de incidencia: el punto B, sobre la superficie especular, en el cual termina el rayo incidente y comienza el reflejado;
  • normal: la recta perpendicular BP a la superficie especular MN levantada en el punto de incidencia;
  • plano de incidencia: el plano en el cual se hallan comprendidos el rayo incidente AB, la normal PB y el punto de incidencia B; ángulo de incidencia: el ángulo ABP que forma el rayo incidente con la normal ( ∠ i);
  • ángulo de reflexión: el ángulo formado por el rayo reflejado y la normal o sea el ángulo CBP ( ∠ r).

Fig. 4 -Definiciones: Rayo incidente, AB; rayo reflejado, BC; punto de incidencia, B; normal, AB; ángulo de incidencia, i y ángulo de reflexión, r.

LEYES DE LA REFLEXIÓN REGULAR

Un rayo incidente que cae perpendicularmente sobre un espejo se refleja sobre sí mismo.

Un rayo luminoso al incidir oblicuamente sobre una superficie especular se refleja de acuerdo a las leyes siguientes :

  1. "El rayo de incidencia, el rayo de reflexión y la normal están en un mismo plano perpendicular al plano de incidencia"
  2. "El ángulo "i" de incidencia es igual al ángulo "r" de reflexión".

ÁNGULO DE INCIDENCIA "i" y ÁNGULO DE REFLEXIÓN "r"

NORMAL "N" es una recta perpendicular al plano en el punto de incidencia del rayo luminoso.

Fig. 4a

  • Comprobación de la primera ley. Se verifica que el rayo incidente, el rayo reflejado y la normal están en un mismo plano, con el siguiente dispositivo esperimental (fig. 5):

Fig. 5 — Comprobación de la primera ley de la reflexión.

Un haz estrecho A B de luz paralela se refleja en una superficie especular E. Se coloca una lámina de cartón C de tal forma que allí se vea la trayectoria, tanto del haz incidente A B como la del reflejado B R. El cartón C permanecerá siempre perpendicular al espejo E.

  • Comprobación de la segunda ley. Se verifica que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión, con el siguiente dispositivo experimental (fig. 6):

En una hoja de papel se traza una línea A B horizontal, y otra línea oblicua I N.

Sobre la línea A B se coloca un espejo común perpendicular al papel. En el punto I clavamos un alfiler. Observando con la vista a nivel del papel, clavamos un segundo alfiler en el punto R y luego un tercero en el punto R' de manera tal que los alfileres R y R' cubran la visual de la línea I N. Se clava un cuarto alfiler en I' de manera que coincida exactamente con la posición I.

Fig. 6 — Comprobación de la segunda ley de la reflexión.

Se retira el espejo y, se traza la recta R R', la cual nos indicará la dirección del rayo reflejado, al prolongarla hasta la horizontal A B. Si el espejo estuvo bien ubicado y fueron bien clavados los alfileres, no solamente la recta R R' pasará por el punto I' sino también por el punto N. Trazando desde dicho punto la línea N N' normal a A B, con un transportador podremos medir y comprobar si el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión r.

COMPROBACIÓN EMPLEANDO APARATOS DE GABINETE

Se comprueban estas leyes por medio del aparato de Silbermann o con el disco óptico de Hartl.

Aparato de Silbermann

(Fig 7) - Aparato de Silbermann

Comprende un círculo graduado que lleva en su centro un pequeño espejo plano E, perpendicular al diámetro L N que pasa por el cero de la graduación. Dos alidadas A y C pueden girar alrededor del centro. Cada una de ellas lleva un tubo cerrado en cada extremidad por un difragma de abertura muy pequeña.

Dando a la alidada A una posición cualquiera, dirijamos según su eje, un rayo luminoso IE el cual es paralelo a un radio del círculo graduado y va a reflejarse en el centro E del espejo. Moviendo la otra alidada, observamos que siempre se puede hacer coincidir su eje con el rayo reflejado R E. Este está, pues, situado en el plano de incidencia ya que los ejes de las alidadas están en un plano perpendicular al espejo y que contiene la normal al punto E.

Con ayuda del círculo graduado se comprueba que el ángulo de reflexión REL es igual al ángulo de incidencia IEL.

Disco óptico de Hartl

 

(Fig- 8) - Disco óptico de Hartl

Consta:

1º de un disco vertical dividido en cuatro sectores por medio de dos diámetros A B y C D, perpendiculares entre sí, estando cada sector dividido en 90° cada uno;

2º En el presente caso, ya que se trata de estudiar las leyes de la reflexión, se coloca un espejo plano, perpendicular al disco y cuya superficie reflectora coincide con el diámetro horizontal A B;

3º De una fuente de luz L compuesta por una lámpara encerrada dentro de una caja la que está provista de rendija por donde emerge un haz luminoso tangente a la superficie delantera del disco, que, en cualquier posición de la lámpara, incide siempre sobre el espejo, al pie de la normal OC.

Su funcionamiento es, en líneas generales, similar al aparato de Silbermann que acabamos de estudiar mas arriba.

Términos destacados :

  • Ángulo de incidencia (angle of incidence)
  • Ángulo de reflexión (angle of reflection)
  • Dispositivo experimental (experimental device)
  • Dispositivo Silbermann (Silbermann apparatus)
  • Disco óptico de Hartl (Hartl optical disk)
  • Espejo (mirror)
  • Ley de reflexión (law of reflection)
  • Leyes de la reflexión (laws of reflection)
  • Luz (light)
  • Normal (normal)
  • Plano de incidencia (plane of incidence)
  • Punto de incidencia (point of incidence)
  • Reflexión difusa (diffuse reflection)
  • Reflexión especular (specular reflection)
  • Reflexión regular (regular reflection)
  • Rayos luminosos (luminous rays)
  • Rayos reflejados (reflected rays)
  • Superficie (surface)
  • Superficies especulares (specular surfaces)
  • Superficies rugosas (rough surfaces)
  • Trayectoria (trajectory)
  • Ángulo (angle)
  • Rayo incidente (incident ray)
  • Rayo reflejado (reflected ray)
  • Comprobación de la ley (law verification)

 

light refraction

Refracción de la luz

La refracción de la luz es un fenómeno óptico que ocurre cuando un rayo luminoso cambia de dirección al pasar de un medio a otro con diferente densidad óptica. Este cambio se debe a la variación en la velocidad de propagación de la luz en los distintos medios. Cuanto mayor es la diferencia de densidad óptica entre los medios, mayor será el grado de desviación del rayo refractado. La ley de Snell describe matemáticamente este fenómeno, estableciendo que el producto del índice de refracción del medio por el seno del ángulo de incidencia es igual al producto del índice de refracción del segundo medio por el seno del ángulo de refracción.

Para que la refracción ocurra, el rayo de luz debe incidir de manera oblícua sobre la superficie de separación entre los medios. Si el rayo incide perpendicularmente, no se desvía, solo cambia su velocidad.

Diferencia entre Reflexión y Refracción
  • Reflexión: La luz rebota en la superficie sin cambiar de medio. El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. Se observa en espejos y superficies pulidas.
  • Refracción: La luz cambia de dirección y velocidad al pasar de un medio a otro. Se observa en lentes y en fenómenos como la dispersión en un prisma.

Ambos fenómenos son fundamentales en óptica y tienen aplicaciones en la tecnología y la vida cotidiana.

ÍNDICES DE REFRACCIÓN

ÍNDICE DE REFRACCIÓN ABSOLUTO "n"

  • n = índice de refracción.
  • C = velocidad de la luz en el vacío 300 000 km/s
  • V = velocidad de la luz en el otro medio.

ÍNDICE DE REFRACCIÓN RELATIVO "nA – B"

VA = velocidad de la luz en el medio A.

VB = velocidad de la luz en el medio B.

LEYES DE LA REFRACCIÓN

1ra. LEY: Es cualitativa:

"El rayo incidente, la normal y el rayo refractado están en un mismo plano, llamado plano de incidencia".

2da. LEY: Es cuantitativa:

"La relación del seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es constante e igual al índice de refracción".

nA – B = índice de refracción del medio B con respecto al medio A.

ÁNGULO LÍMITE Y REFLEXIÓN TOTAL : "L"

Cuando la luz va del agua al aire:

• El rayo 1 pasa de frente, no refracta ni refleja.

• El rayo 2 refracta y refleja.

• El rayo 3 refracta a 90º y refleja.

• El rayo 4 todo refleja porque el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo límite "L".

n = índice de refracción del agua con respecto al aire.

L = ángulo límite de refracción.

LÁMINA DE CARAS PARALELAS. DESPLAZAMIENTO "d" DEL RAYO

Sea por ejemplo el vidrio de una ventana de espesor "h", a través del cual pasa un rayo de luz.

PRISMA ÓPTICO. CALCULO "D" DE DESVIACIÓN

DESVIACIÓN MÍNIMA DE PRISMA:

ÍNDICE DE REFRACCIÓN CON DESVIACIÓN MÍNIMA:

IMÁGENES POR REFRACCIÓN

Cuando un cuerpo está sumergido

Determinación de profundida aparente "pa" o profundidad aparente "pa" o profundidad real "pr".

Términos destacados:

  • Refracción de la luz (Light refraction)
  • Fenómeno óptico (Optical phenomenon)
  • Densidad óptica (Optical density)
  • Velocidad de propagación (Propagation speed)
  • Rayo refractado (Refracted ray)
  • Ley de Snell (Snell's law)
  • Índice de refracción (Refractive index)
  • Ángulo de incidencia (Angle of incidence)
  • Ángulo de refracción (Angle of refraction)
  • Reflexión total (Total reflection)
  • Ángulo límite (Critical angle)
  • Prisma óptico (Optical prism)
  • Profundidad aparente (Apparent depth)
  • Desviación mínima (Minimum deviation)
  • Lámina de caras paralelas (Parallel-sided slab)