¿Cuál es la diferencia entre reflexión y refracción?

Cada material tiene una propiedad llamada índice de refracción . Este es un número que está relacionado con la distribución de energía y otras propiedades de los electrones en el material, y juntos determinan cómo interactúa el material con la luz. El vacío tiene un índice de refracción de 1. El aire es solo un poco más alto, alrededor de 1,0003. El agua aún es más alta, en 1.33, y la mayoría de los vasos tienen un índice de refracción de alrededor de 1.5. Las llamadas gafas de “alto índice” tienen un índice de refracción de hasta 1.9. El diamante tiene un índice de refracción de 2,42.

De todos modos, siempre que tenga un límite entre dos materiales, el índice de refracción determina la cantidad de luz que se refleja desde ese límite y cuánto se refracta a través del límite. El coeficiente de reflexión (la fracción de la intensidad de la luz que se refleja) viene dada por

[matemáticas] R = (\ frac {n_1 – n_2} {n_1 + n_2}) ^ 2 [/ matemáticas]

donde [math] n_1 [/ math] y [math] n_2 [/ math] son ​​los índices de refracción de los dos materiales a cada lado del límite. La fracción de la luz que no se refleja es la fracción que se refracta, por supuesto.

Hola Tlama

Volviendo a mis días de astronomía, la principal diferencia es entre la dirección reflejada del viaje y su velocidad a través del medio.

La luz refractada cambia la velocidad de un modo más rápido a uno más lento dependiendo del medio por el que pasa. A medida que pasa de uno a otro, el camino se dobla (cambia). Curiosamente, aunque la velocidad de la luz se reduce y la longitud de onda se acorta (proporcionalmente a la reducción de la velocidad), mientras que la frecuencia se mantiene igual. La cantidad de flexión se define como el índice de refracción n = c / v (velocidad de la luz en el vacío: c; velocidad de la luz en el medio: v ).

Ciencias Naturales

Ahora llegamos a la dispersión cromática (o aberración cromática para los astrónomos), ya sabes, la luz blanca entra en un prisma y sale un arco iris. Me gusta la siguiente imagen porque demuestra la refracción con dispersión cromática y reflexión.

Instalación de Instrumentación de Química Analítica u óptica en UC Riverside.

La dispersión proviene de la luz “roja” que viaja más rápido que la luz “azul” y eso se aplica a todos los “colores” intermedios (el índice n disminuye a medida que aumenta la longitud de onda).

La reflexión, por otro lado, se describe mejor como la luz que sigue el camino más rápido (o menos tiempo). Principio de Fermat Un rayo de luz incidente sobre una superficie reflectante se reflejará en un ángulo igual al ángulo incidente. Ambos ángulos se miden típicamente con respecto a lo normal (un ángulo recto al plano de la superficie).

Los principios de reflexión y refracción de Fermat son elegantes y, si no he estado lo suficientemente limpio, revíselos en http://scipp.ucsc.edu/~haber/ph5 …

Cuídate

Esta es una pregunta muy profunda. Muestra mucho pensamiento de tu parte. Voy a tirar dos términos científicos para que investigue. Podría ayudarlo a continuar su educación.

El ángulo de Brewster y la reflexión interna total.

Muchas veces, tanto la reflexión como la refracción ocurrirán simultáneamente. Hay artículos vendidos específicamente que actúan a su manera llamados Beam Splitters.

Cuando mira por primera vez la Reflexión interna total, es posible que no se dé cuenta de que parte del rayo en realidad “deja” el objeto (pero no continúa fuera del objeto. Es extraño)

Y el ángulo de Brewster es importante en términos de luz polarizada.

Sigue estudiando, sigue haciendo preguntas.

Vea la respuesta dada por el Sr. Schafer, es suficiente, si necesita más detalles, lo remito a cualquier libro sobre óptica, o incluso en una física general como Sears y Zemanisky. Tal tema es fácil de entender, es mejor que lo lea.

Todo depende de la permitividad y la permeabilidad del material que está reflejando o refractando.

Uno de los resultados que pueden derivarse de las ecuaciones de Maxwell son las condiciones de contorno en un dieléctrico (un material no conductor). Específicamente, el campo eléctrico tangencial (E), la densidad de flujo eléctrico normal (D), la densidad de flujo magnético tangencial (H) y el campo magnético normal (B) son continuos sobre el límite. La interfaz del material no absorbe, por lo que toda la energía entrante debe reflejarse o refractarse, y el material no es conductor, por lo que no puede haber un cambio brusco en la intensidad del campo.

Una segunda consecuencia de las ecuaciones de Maxwell es que el campo eléctrico y las amplitudes del campo magnético de una onda de propagación tienen una relación fija que depende de las propiedades del material a través de las cuales se propaga la onda. Imagine, entonces, lo que sucede cuando una ola que viaja en un material encuentra un segundo material:

• Es imposible que solo haya reflejo, ya que eso violaría las condiciones de contorno. Hay casos especiales en los que la onda refractada no es una onda de propagación, sino más bien una onda “evanescente” que se extingue rápidamente. Consulte Reflexión interna total – Wikipedia si desea obtener más información sobre este caso.
• Dado que las propiedades del material difieren, la relación de E y H diferirá en los dos materiales, por lo que es imposible que solo haya refracción.
• Como resultado, debe existir alguna combinación de reflexión y refracción, de modo que la suma de la onda entrante y reflejada en un lado coincida adecuadamente con la onda refractada en el otro, según lo definido por las condiciones de contorno. La relación resultante de reflexión y refracción está determinada por las propiedades del material y el ángulo de incidencia de las ondas.

Ok, finge que eres un fotón … algunas superficies que golpeas y rebotan de … reflejo … algunas superficies que golpeas y entras, … refracción … ¡lo que dobla tu trayectoria!