6.2.1: Reflexión

En muchos casos olas de todo tipo viajarán en línea recta, reflejándose en objetos y superficies en el mismo ángulo que golpean la superficie. Esto se llama la ley de la reflexión y es cierto tanto para las ondas sonoras como para la luz siempre que la superficie sea lisa en relación con la longitud de onda. En las imágenes de abajo las flechas muestran la dirección en la que viaja la luz o el sonido. A la izquierda para reflexión de una superficie lisa y plana el ángulo de incidencia,\(\theta _{i}\) es igual al ángulo de reflexión,\(\theta _{r}\).

Se sigue obedeciendo la ley para una superficie curva lisa pero con un resultado diferente como se muestra en la figura de la derecha. En este caso los rayos que parten de un punto especial llamado punto focal siguen obedeciendo la ley de la reflexión pero terminan viajando hacia afuera paralelos entre sí. Si invertimos los rayos llegarán paralelos pero todos reflejarán a través del punto focal. Las linternas tienen espejos curvos detrás de la bombilla con la bombilla en el punto focal para que la luz que viene de la linterna sea aproximadamente un haz paralelo. Las conchas de conciertos al aire libre a menudo se construyen con una forma curva con el intérprete ubicado en el punto focal. Esto es así que el sonido se dirige hacia afuera y se extiende uniformemente en la dirección de la audiencia.

Figura\(\PageIndex{1}\)

Figura\(\PageIndex{2}\)

En las dos imágenes de abajo las líneas azules dan la dirección en la que viaja la onda y las pequeñas líneas grises representan las crestas de las ondas (por lo que la distancia entre las líneas grises es la longitud de onda). Para la reflexión especular (imagen a la izquierda) la superficie es lisa en relación con el tamaño de la onda y toda la onda obedece a la ley de reflexión. Para la reflexión difusa (imagen a la derecha) la superficie es rugosa en relación con el tamaño de la onda y, mientras que los componentes individuales de la onda obedecen a la ley de la reflexión, la onda en su conjunto se descompone por la reflexión. Para evitar ecos fuertes y otros efectos acústicos no deseados, las superficies en las salas de conciertos están diseñadas para absorber el sonido y también para reflejar el sonido de manera difusa, como veremos más adelante.

Figura\(\PageIndex{3}\)

Figura\(\PageIndex{4}\)

Ejemplos de video/audio:

• Reflejo de luz.
• Ondulación tanque reflexión de las olas de agua.
• Esta simulación Ripple Tank de Paul Falstad te permite observar el reflejo de onda desde un espejo parabólico y dentro de un recinto circular o elíptico. Instrucciones: Elegir Configuración: Espejo Parabólico 1, Espejo 2, Círculo o Elipse. Describe lo que ves en cada caso. Para la elipse, ¿qué sucede con el sonido que comienza en el foco de una cámara elíptica? Esta es la explicación detrás de la extraña acústica en algún gran edificio como la capital de la nación.
• Animación de cómo se ven las imágenes en un espejo convexo.