Ves tu cara en un espejo porque la luz que sale de ella rebota en el espejo y entra en tus ojos; que la luz se devuelva así se llama reflexión.
Al reflejarse, el rayo que llega y el que sale forman el mismo ángulo con la recta perpendicular al espejo (la normal): es la ley de la reflexión.
Cuando la luz pasa en diagonal a otro material, por ejemplo del aire al agua, su dirección se quiebra en la frontera; eso es la refracción, y como la luz va más despacio en el agua, se desvía hacia la normal.
Cambia el ángulo de incidencia de 5° a 80° y compara los dos dibujos: el ángulo de reflexión sigue exactamente al de incidencia, mientras que el de refracción siempre se queda menor.
La luz que rebota en un espejo: reflexión
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Reflexión: medidos desde la normal, los ángulos de incidencia y de reflexión siempre son iguales
40°
💡 Ley de la reflexión
①El ángulo de incidencia siempre es igual al de reflexión.
②Los ángulos no se miden desde la superficie del espejo, sino desde la normal, la recta perpendicular al espejo en el punto donde llega la luz.
③El rayo incidente, el reflejado y la normal están en un mismo plano.
④Una superficie lisa refleja la luz ordenadamente en una dirección (reflexión especular) y por eso forma imágenes como un espejo.
⑤En una superficie rugosa como el papel, cada trocito cumple la ley de la reflexión, pero cada uno mira hacia un lado, así que la luz se dispersa en todas direcciones (reflexión difusa); por eso el papel se ve desde cualquier ángulo.
La luz que se desvía al entrar en el agua: refracción
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Refracción: la luz que pasa del aire al agua se desvía hacia la normal
🔍 Por qué ocurre la refracción
①La luz avanza a distinta velocidad en cada material, así que al cruzar una frontera en diagonal su trayectoria se desvía.
②Al pasar del aire al agua, la luz se frena y se desvía hacia la normal; en el dibujo, con 40° de incidencia el ángulo de refracción es de unos 29°.
③Al salir del agua al aire ocurre lo contrario: se aleja de la normal.
④La luz que llega perpendicular a la frontera (incidencia 0°) no se desvía.
⑤El agua parece menos profunda de lo que es porque la luz del fondo se desvía al salir y parece venir de más arriba.
Reglas de la reflexión y la refracción
Ley de la reflexión
ángulo de incidencia = ángulo de reflexión
Los dos ángulos se miden desde la normal.
Regla de la refracción
luz de un material rápido a uno lento: se desvía hacia la normal
Del aire al agua o al vidrio, el ángulo de refracción es menor que el de incidencia.
🌈 La refracción en la vida diaria
①Una pajita en un vaso de agua parece quebrarse en la superficie.
②El arcoíris se forma cuando la luz del sol se refracta al entrar y salir de las gotas de lluvia, y cada color se desvía de forma distinta, así que se separan.
③El espejismo que parece un charco sobre el asfalto caliente se debe a la luz que se curva en capas de aire a distinta temperatura.
④Las lentes de las gafas y de las lupas usan la refracción para controlar dónde se reúne o se dispersa la luz.
Puntos clave
Resumen
reflexión: ángulo de incidencia = ángulo de reflexión · refracción: la luz se desvía al cambiar de material
La ley de la reflexión se cumple en cualquier superficie, y la refracción ocurre en una frontera donde cambia la velocidad de la luz.
🎯 Puntos de examen
①Ley de la reflexión: ángulo de incidencia = ángulo de reflexión (medidos desde la normal).
②La reflexión especular ocurre en superficies lisas y la difusa en rugosas; ambas cumplen la ley de la reflexión.
③Aire → agua: ángulo de refracción < ángulo de incidencia (hacia la normal).
④Agua → aire: ángulo de refracción > ángulo de incidencia (se aleja de la normal).
⑤La luz que entra perpendicular no se desvía.
Ejemplos y prueba
Ejemplo 1
Un rayo llega a un espejo con un ángulo de incidencia de 40°. ¿Cuánto mide el ángulo de reflexión?
1
Por la ley de la reflexión, los ángulos de incidencia y de reflexión siempre son iguales, medidos los dos desde la normal.
2
El ángulo de incidencia es de 40°, así que el de reflexión también.
▸ 40°
Si el enunciado da el ángulo entre el rayo y la superficie del espejo, réstalo de 90° para pasarlo a ángulo desde la normal.
Ejemplo 2
Cuando la luz pasa en diagonal del aire al agua, ¿el ángulo de refracción es mayor o menor que el de incidencia? ¿Por qué?
1
En el agua la luz avanza más despacio que en el aire, así que un rayo oblicuo se desvía hacia la normal en la frontera.
2
Al desviarse hacia la normal, el ángulo de refracción es menor que el de incidencia.
▸ Menor (se desvía hacia la normal)
Al entrar en un material donde la luz va más despacio se acerca a la normal; al salir a uno donde va más deprisa, se aleja.
tipo prueba de unidad
¿Qué afirmación sobre la reflexión y la refracción de la luz es correcta?
①Al reflejarse la luz, el ángulo de incidencia siempre es mayor que el de reflexión
②En la reflexión, el ángulo de incidencia y el de reflexión siempre son iguales
③Cuando la luz va del aire al agua, el ángulo de refracción es mayor que el de incidencia
④Los ángulos se miden desde la superficie del espejo
⑤La luz no se desvía aunque entre en un material distinto
▸ ② En la reflexión, el ángulo de incidencia y el de reflexión siempre son iguales
1
Por la ley de la reflexión, los ángulos de incidencia y de reflexión siempre son iguales, así que ② es correcta.
2
En la reflexión los dos ángulos son iguales (①), del aire al agua el ángulo de refracción es menor (③), los ángulos se miden desde la normal (④) y la luz se desvía al entrar en diagonal en otro material (⑤).