¿Qué significa reflexión en términos matemáticos?

Si se refiere a la reflexión óptica, es decir, la reflexión de la luz u otros objetos, es solo un fenómeno físico y su mecanismo es bastante complicado. Al menos que yo sepa, las ondas NO son objetos matemáticos, y al igual que cualquier fenómeno físico, se describen en términos de un modelo matemático que debe ser probado y verificado. Un modelo para la mecánica de las ondas de luz es el conjunto de fórmulas empíricas conocidas como ecuaciones de Maxwell. Se pueden aplicar para aproximar (con una precisión MUY alta) el comportamiento de la luz en una interfaz óptica, que se puede tratar como una serie de cargas polarizables. En esta teoría, la onda electromagnética (que tiene componentes de campo eléctrico y magnético oscilantes periódicamente) acelerará las cargas en su proximidad en la dirección del campo eléctrico (en una aproximación de primer orden, ya que podemos ignorar el componente magnético para velocidades pequeñas) , cuyo movimiento tendrá una periodicidad inducida de acuerdo con la de la onda. Las cargas oscilantes en sí mismas causarán una perturbación local del campo, que se propagará hacia afuera como ondas de luz, y después del análisis de este resultado, se puede obtener un conjunto de ideas simples:

Una de estas ideas simples es la ley de reflexión, que también es una fórmula empírica que establece que el ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia. Como se indicó, este resultado puede derivarse del análisis más riguroso descrito anteriormente, razón por la cual, en algunos aspectos, las ecuaciones de Maxwell forman una teoría de la luz más general que la aproximación de rayos de luz utilizada en la óptica.

Espero que esto haya ayudado a aliviar la confusión, ya que las personas piensan que pueden “derivar” la ecuación de onda, también tienden a pensar que las ondas son de alguna manera un objeto matemático independiente de la realidad física. Esto simplemente no es cierto. Cuando las personas “derivan” la ecuación de onda, usan la mecánica newtoniana o las ecuaciones de Maxwell, ambas de naturaleza empírica. En resumen, no existe una noción puramente matemática de reflexión óptica. Hasta la comprensión moderna, la reflexión es un fenómeno muy complicado, pero hay algunas formas simples de PENSAR al respecto.

La reflexión es una operación de simetría o un mapeo que asigna puntos en el espacio euclidiano a puntos en el espacio euclidiano, manteniendo todos los puntos de un plano en particular fijos y preservando todas las distancias entre los puntos. Este plano se llama plano de reflexión. Una propiedad interesante de la operación de reflexión es que aplicar la operación dos veces toma cada punto en sí mismo.

Una reflexión es una transformación en la cual una figura geométrica se refleja a través de una línea, creando una imagen especular. Esa línea se llama eje de reflexión . Por ejemplo, si un punto (1,2) se refleja alrededor del eje y, el nuevo punto es (-1, 2).