En ciencia, los rayos de luz se consideran ondas. Estas ondas siguen leyes de reflexión y refracción que definen su comportamiento, velocidad y patrón. La refracción y la reflexión son fenómenos que gobiernan la propagación de la luz.
La principal diferencia entre la reflexión y la refracción es que, en la reflexión, un rayo de luz (u onda) regresa al medio del que proviene después de golpear un plano con un cambio de dirección. En la refracción, el rayo de luz pasa a través del plano hacia otro medio, cambiando su velocidad y dirección.
En este blog, discutiremos los dos fenómenos con más detalle, los comprenderemos a fondo y señalaremos las diferencias entre los dos.
¿Qué es la reflexión?
Un ejemplo de reflexión a través de la fotografía
La reflexión es la alteración de la dirección de un frente de onda en una interfaz entre dos medios diferentes para que el frente de onda regrese al medio de donde vino.
Los ejemplos comunes incluyen el reflejo de las ondas de sonido y luz. En el caso de la reflexión de la luz, el rayo entrante que golpea la superficie se conoce como rayo incidente, y el rayo que rebota se llama rayo reflejado. Según la naturaleza del plano de impacto de la onda, la reflexión se puede clasificar en dos tipos: reflexión regular y reflexión irregular.
Un ejemplo sencillo de reflejo es la imagen que vemos de nosotros mismos en un espejo.
¿Qué es la refracción?
Un ejemplo de refracción usando fotografía
La refracción en física es la redirección de una onda a medida que viaja a través de un medio y luego por otro. Un cambio en el medio o en la velocidad de la onda puede resultar en una redirección.
La nueva energía de una onda refractada depende del cambio en la velocidad y dirección originales de la onda.
Aunque la refracción de las ondas de luz es el fenómeno más comúnmente observado, la refracción también puede ocurrir con ondas de sonido y ondas de agua.
Vemos la refracción de la luz con frecuencia en la vida diaria. Por ejemplo, cuando está bajo el agua, los objetos pueden parecer más cercanos de lo que están. Es la base sobre la que se construyen las lentes ópticas, lo que permite dispositivos como anteojos, cámaras, binoculares, microscopios y el ojo humano. Los arco iris y los espejismos son solo dos ejemplos de fenómenos ópticos naturales causados por la refracción.
Diferencias entre reflexión y refracción
Basado en leyes
Diferentes leyes gobiernan la refracción y la reflexión:
- El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal de la superficie de reflexión se encuentran en el mismo plano.
- La normal forma el mismo ángulo con el rayo incidente y reflejado.
- Los rayos reflejados e incidentes no se encuentran en el mismo lado sino en dirección opuesta a la normal.
La ley de la refracción sigue la ley de Snell, que establece que:
La relación entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es constante en cualquier medio dado. El rayo incidente, el rayo refractado y el rayo normal residen todos en el mismo plano en la interfaz de dos medios distintos cualesquiera.
Basado en superficies
La reflexión se produce en superficies que no permiten el paso de la luz a través de ellas. Por lo tanto, la luz solo tiene un camino por recorrer: volver a reflejarse en el medio original. Por otro lado, la refracción se produce en las superficies transparentes, es decir, permiten que la luz las atraviese parcialmente, lo que provoca un cambio de dirección y velocidad.
Basado en la velocidad de la luz
Cuando ocurre la reflexión de una onda de luz, no hay cambio en la velocidad de la luz, mientras que cuando la misma onda de luz sufre refracción, su velocidad cambia.
Basado en los ángulos de las ondas de luz.
El ángulo de reflexión e incidencia es el mismo en el caso de la reflexión. En la refracción, el ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión no son lo mismo.
Tabla Comparativa: Reflexión Vs Refracción
ParámetrosReflexiónRefracciónDescripciónCuando la luz golpea una superficie lisa, se produce reflexión cuando la luz rebota.La refracción es la curvatura de los haces de luz a medida que pasan a través de diferentes líneas.Naturaleza de la superficieSuperficies brillantesSuperficies transparentesTiposDos tipos: regular e irregularEs solo un tipoOcurrenciaOcurre en espejosOcurre en lentesVelocidad de la luzLa velocidad de la luz después de la reflexión no cambiaLa velocidad de la luz después de los cambios de refracción
Similitudes entre reflexión y refracción
El hecho de que las ondas de luz sigan estrictamente tanto la reflexión como la refracción es su similitud más significativa. Aparte de eso, vemos que los criterios para el rayo incidente, el rayo reflejado y el rayo refractado se mencionan en las leyes de reflexión y refracción. Tanto en la reflexión como en la reflexión, el rayo incidente, el rayo reflejado y el rayo normal se encuentran todos en el mismo plano.
preguntas frecuentes
¿Qué distingue a un rayo reflejado de un rayo refractado?
La refracción y la reflexión de la luz se distinguen fácilmente entre sí. A medida que las ondas se desprenden de la superficie, el haz de luz que golpea el plano en reflexión viaja de regreso a su fuente o medio original. Pero cuando hay refracción, las ondas atraviesan la superficie, cambiando su dirección y velocidad.
¿Cuáles son algunos ejemplos de reflexión y refracción?
Se pueden encontrar ejemplos de reflexión y refracción en la vida cotidiana. Incluyen:
1. Espejos planos (reflexión)
2. Superficie brillante (reflexión)
3. Una botella de vidrio de aceite (refracción)
4. Lente (refracción)
¿Qué tipo de espejo se usa en los faros de los vehículos y por qué?
Se utiliza un espejo cóncavo o convergente en los faros de los automóviles porque tiene una «superficie de reflexión que se hunde hacia adentro». Cuando se coloca un elemento en su región de enfoque, forma una imagen en el infinito, que se utiliza para concentrar la luz. Los reflectores como estos espejos cóncavos se emplean en automóviles.
Conclusión
Tanto la refracción como la reflexión ayudan a comprender el comportamiento de la luz. Los científicos lo utilizan para estudiar varias leyes de la naturaleza, el movimiento de los planetas y varios fenómenos astronómicos. También ayuda en el estudio de fenómenos como la formación de imágenes en el espejo, arco iris en el cielo, puestas de sol, captura de fotografías, etc. Estos son de gran ayuda en el desarrollo de la ciencia y la tecnología.
