Care este procesul fizic prin care o oglindă reflectă razele de lumină?

Peter N. Saeta, profesor asistent de fizică la Harvey Mudd College, răspunde:

„Câmpul electric oscilant din unda de lumină care intră produce o forță asupra sarcinilor din interiorul oglinzii. Majoritatea sarcinilor sunt fie prea grele (așa cum este cazul nucleelor atomilor), fie prea strâns legate (așa cum este cazul majorității electronilor) pentru a vibra semnificativ ca răspuns la acest câmp. Cu toate acestea, electronii de legătură relativ puțin fixați, împreună cu electronii liberi prezenți în metale, se pot mișca ca răspuns la aceste forțe electrice. Acești electroni oscilează la aceeași frecvență ca și lumina incidentă, ceea ce dă naștere undei reflectate.

„Deoarece există un număr mare de electroni în oglindă, toți vibrând la frecvența luminii incidente, reflexia din oglindă este într-adevăr un efort de grup. Toți electronii dansează pe aceeași muzică, al cărei ritm este dat de unda luminii incidente. Această coordonare face ca unda reflectată să facă același unghi în raport cu suprafața oglinzii ca și raza incidentă.

„O oglindă tipică este formată dintr-o bucată de sticlă care a fost acoperită cu un strat de metal. Sticla în sine reflectă o mică parte din lumină, dar stratul de metal sporește foarte mult reflectivitatea. Dacă metalul ar fi perfect conducător, ar reflecta toată lumina, dar conductivitatea metalelor reale este mai puțin perfectă. Această imperfecțiune duce la o anumită absorbție a luminii în metal. O suprafață de argint lustruită, de exemplu, reflectă aproximativ 93% din lumina vizibilă incidentă, ceea ce este foarte bine în ceea ce privește metalele. Interesant este că, dacă stratul de metal este foarte subțire – doar câteva sute de atomi grosime – atunci o mare parte din lumină se scurge prin metal și iese prin spate. Dacă reușiți să obțineți grosimea corectă a unui strat de metal, puteți realiza un separator de fascicule care împarte un fascicul de lumină incidentă în două părți egale, cu doar o mică parte din lumină pierdută în filmul metalic.

„Oricât de bună ar fi reflectivitatea unei oglinzi de argint, se poate face mult mai bine cu oglinzile dielectrice. Aceste reflectoare constau din straturi alternante din două materiale transparente care au indici de refracție diferiți. Oglinzile dielectrice pot avea reflectivități de 99,999% sau mai bune la lungimea de undă pentru care sunt proiectate. În aceste oglinzi, în esență, toată lumina incidentă se reflectă și practic niciuna nu este absorbită în oglindă sau transmisă prin ea.”

.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.