Il Riflessione della luce Consiste nel cambio di direzione del raggio luminoso non appena raggiunge una superficie e lì rimbalza, cioè viene riflesso. Grazie a ciò diventano visibili oggetti che normalmente non emettono luce propria..
Se la superficie è molto levigata e liscia, come uno specchio, il riflesso consente di formare un'immagine dell'oggetto davanti ad essa.
In questo modo una persona osserva ogni mattina la sua immagine nello specchio del bagno e questo accade perché la luce è un'onda, e come tale obbedisce alla legge del riflesso. I raggi di luce che provengono da una sorgente come il Sole, si riflettono sulla persona e proseguono verso lo specchio, nel quale si riflettono nuovamente e vengono catturati dall'occhio.
Il riflesso della luce permette anche di apprezzare i colori delle cose. Quando si vede un oggetto di un certo colore, è perché assorbe tutte le lunghezze d'onda tranne una, che l'occhio percepisce e interpreta come avente un certo colore. Questo è ciò che accade con il cielo, che è blu perché è la lunghezza d'onda riflessa dalle molecole che compongono l'atmosfera.
Anche le onde diverse dalla luce subiscono il riflesso quando cambiano da un mezzo all'altro, ad esempio il suono. Gli effetti sono percepiti in modo diverso, ovviamente, ma il principio fisico è comune a tutti questi fenomeni.
Supponiamo che un raggio di luce viaggi in linea retta e una superficie piatta, liscia e levigata, come uno specchio. Questi raggi colpiscono la superficie con un certo angolo, chiamato angolo di incidenza e indicato come θio, che è sempre misurata rispetto alla normale, che è una linea immaginaria perpendicolare alla superficie dello specchio.
Ciò che si osserva sperimentalmente è che il fascio luminoso viene riflesso su una superficie levigata, con un angolo di riflessione dello stesso valore dell'angolo di incidenza.
Il raggio riflesso ha la stessa lunghezza d'onda del raggio incidente, per questo motivo i colori dell'immagine sono gli stessi dell'oggetto reale.
D'altra parte, la linea normale alla superficie che passa per il punto di incidenza P, così come i raggi in arrivo e riflessi sono tutti sullo stesso piano, chiamato piano di incidenza.
Il comportamento della luce sopra descritto può essere riassunto nelle due leggi di riflessione come segue:
1.- L'angolo di incidenza θio è uguale all'angolo di riflessione θr:
θio = θr
2.- Il raggio incidente, il raggio riflesso e la normale alla superficie speculare si trovano tutti sullo stesso piano (vedi figura 2).
La luce viene riflessa in misura maggiore o minore su una superficie, ma alcuni consentono l'imaging e altri no, ciò dipende da quanto è liscia e levigata la superficie. Si distinguono due tipi di riflessione:
La riflessione speculare si verifica su superfici piatte e ben levigate come specchi, superfici metalliche altamente levigate e specchi d'acqua calmi come i laghi..
La riflessione speculare si verifica anche nel vetro colorato liscio e trasparente, ma a causa della trasparenza, una parte della luce incidente viene trasmessa dall'altra parte, rendendo possibile vedere cosa c'è dall'altra parte. D'altra parte, in un normale specchio piatto viene riflessa quasi tutta la luce incidente.
Più normale è l'angolo del fascio incidente (più vicino alla perpendicolare), maggiore è la trasmissione. Se invece il fascio è diretto piuttosto radente, la proporzione di luce riflessa è maggiore..
La riflessione speculare è un fenomeno naturale che facilita quotidianamente la cura personale e produce immagini di grande bellezza, come quando il cielo e le montagne si riflettono nelle calme superfici di laghi e stagni.
La riflessione viene anche utilizzata per realizzare specchi che fanno parte di una moltitudine di dispositivi ottici: telescopi e microscopi, per citarne alcuni, reindirizzare e concentrare adeguatamente i raggi luminosi.
Ci sono superfici che, per quanto lisce sembrino a prima vista e al tatto, se viste al microscopio, mostrano delle irregolarità, come ad esempio un foglio di carta.
La legge della riflessione θio = θr è soddisfatta allo stesso modo delle superfici speculari, solo che non esiste una singola linea normale, a causa delle irregolarità. Questo è il motivo per cui gli angoli di riflessione sono vari e la luce viene riflessa in molte direzioni diverse..
Ogni volta che la rugosità superficiale è maggiore della lunghezza d'onda della luce incidente, si verifica una riflessione diffusa, altrimenti la riflessione è speculare.
La rugosità della superficie è stimata considerando le elevazioni microscopiche che presenta: se la distanza che separa elevazioni successive è inferiore ad un ottavo della lunghezza d'onda della luce incidente, la superficie si considera levigata.
Poiché la maggior parte degli oggetti non emette luce propria, la riflessione diffusa è altamente desiderabile per rendere gli oggetti visibili da qualsiasi direzione..
La prossima volta che il lettore è fuori per una passeggiata, può osservare i seguenti esempi quotidiani di riflessione della luce.
Quando si tratta del riflesso nell'acqua di sorgenti luminose come il Sole, la Luna o le luci della città, nell'acqua si producono le tipiche colonne di luce.
È perché la superficie dell'acqua, anche se calma, si increspa dolcemente, comportandosi come un insieme di specchi invece che uno solo. Questi specchi hanno orientamenti mutevoli e ognuno ha un'immagine riflessa leggermente diversa..
Le colonne di luce si formano anche sulla pavimentazione delle strade umide dalla pioggia, grazie all'illuminazione pubblica, ai semafori e alle luci dei veicoli.
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