La luz: reflexión, refracción y tipos de materiales

En la soda de la esquina, el vaso de agua con una pajilla parece tener la pajilla quebrada justo donde toca el agua. Lo sacas, y la pajilla está derecha. Nadie la dobló. Lo que cambió fue el camino que siguió la luz para llegar hasta tus ojos: ese cambio se llama refracción, y la reflexión es el otro modo en que la luz cambia de camino.

Vemos las cosas porque la luz llega a nuestros ojos, ya sea que la produzca el objeto (el Sol, un bombillo, una candela) o que la rebote (un cuaderno, un árbol, tu cara). Lo que le pasa a la luz en ese camino se explica con unas pocas ideas.

La luz viaja en línea recta#

Fíjate cuando el sol entra por un hueco del techo de lata en una casa de campo: se ve una raya de luz derechita, sin curvas. Eso mismo pasa con la linterna del celular en un cuarto oscuro. Por eso, si pones la mano delante, atrás queda una sombra: la luz no dobla la esquina y el espacio que la mano tapa se queda sin luz.

La luz es muy veloz. Viaja a unos 300 000 kilómetros por segundo, tan rápido que la luz del Sol tarda unos ocho minutos en llegar a la Tierra.

Reflexión: cuando la luz rebota#

La reflexión ocurre cuando un rayo de luz choca contra una superficie y regresa. Piensa en una pelota de hule contra la pared del gimnasio: llega y sale rebotada. Con la luz sucede algo parecido, y con una regla fija: el rayo sale con el mismo ángulo con que llegó.

Por eso el espejo del baño te devuelve tu imagen. Es una superficie muy lisa, y todos los rayos rebotan ordenados, sin desparramarse. Lo mismo hace un charco quieto después de un aguacero: refleja el cielo y los árboles. Si tiras una piedra, el agua se mueve, la superficie se llena de ondas y la imagen se deshace.

Superficies pulidas y superficies rugosas#

Un material pulido es liso y brillante, como un espejo, una olla de acero inoxidable bien limpia o una moneda recién brillada. Refleja la luz de forma ordenada y por eso en él te ves.

Una pared de cemento sin pintar, una hoja de papel o una tela son rugosas aunque a simple vista parezcan lisas. Sus pequeñas irregularidades mandan los rayos en todas direcciones. No te ves en una pared, pero sí puedes verla desde cualquier lugar del salón. Gracias a esa reflexión desordenada es que ves tu cuaderno y no solo las cosas brillantes.

Refracción: cuando la luz cambia de dirección#

La refracción sucede cuando la luz pasa de un material a otro, por ejemplo del aire al agua o del aire al vidrio. En el cambio, la luz se desvía un poco. Eso explica la pajilla quebrada del principio.

Más ejemplos de todos los días:

• El fondo de una piscina o de una poza en un río parece más cerca de lo que realmente está.
• Una moneda en el fondo de un vaso con agua se ve más arriba y algo agrandada.
• Los anteojos y las lupas usan lentes de vidrio o plástico que desvían la luz para que veamos mejor o más grande.
• Después de la lluvia, con el sol a tus espaldas, las gotitas desvían y separan la luz blanca en colores y aparece el arcoíris, que en la época lluviosa se asoma sobre cualquier cordillera.

Un error muy común es creer que el lápiz «de verdad» se quiebra en el agua. No se quiebra: la luz que viene de la parte sumergida cambia de dirección al salir al aire, y tu ojo, que siempre supone que la luz viaja en línea recta, la coloca en un lugar equivocado.

Materiales según dejan pasar la luz#

No todos los materiales tratan igual a la luz. Se agrupan en tres tipos.

Tipo	Qué hace con la luz	Ejemplos
Transparente	Deja pasar casi toda la luz; ves con claridad lo que hay detrás	Vidrio de una ventana, agua limpia, bolsa de plástico clara
Translúcido	Deja pasar parte de la luz, pero no ves nítido al otro lado	Papel encerado, vidrio esmerilado del baño, cortina delgada, una hoja de papel contra el sol
Opaco	No deja pasar la luz; la refleja o la absorbe	Madera, metal, cartón, piedra, una pared

Los objetos opacos son los que forman sombra. Una puerta de madera cerrada deja el cuarto en penumbra. En cambio, un vidrio esmerilado deja entrar claridad pero no deja ver quién está al otro lado, justamente por eso se pone en los baños.

Algo más: un material puede ser pulido y opaco al mismo tiempo. Una cuchara de metal brillante no deja pasar la luz (es opaca) pero te devuelve tu cara, aunque deformada (es pulida).

Cómo comprobarlo en casa#

1. Con una linterna y un cuarto oscuro, alumbra una hoja de papel blanco, un trozo de papel encerado y un vaso de vidrio. Anota cuál deja pasar toda la luz, cuál un poco y cuál nada.
2. Llena un vaso transparente con agua, mete un lápiz inclinado y míralo de lado. Compara con el lápiz fuera del agua.
3. Alumbra un espejo con la linterna en un ángulo y busca dónde cae la mancha de luz. Cambia el ángulo y observa cómo se mueve.

Anota lo que ves en una tabla sencilla y explica con tus palabras por qué cada material se comportó así.

Lo que más se confunde#

• Translúcido no es lo mismo que transparente. Si ves claramente al otro lado, es transparente. Si solo ves claridad y manchas, es translúcido.
• Reflexión y refracción no son sinónimos. En la reflexión la luz rebota y se queda en el mismo medio. En la refracción atraviesa y cambia de dirección.

Ponte a prueba#

Un compañero dice que el vidrio esmerilado de un baño es transparente. ¿Tiene razón?#

¿Por qué te ves en un espejo y no en una pared pintada?#

¿Qué ocurre con un lápiz metido a medias en un vaso de agua y por qué?#

Clasifica en transparente, translúcido u opaco: una bolsa de plástico clara, una cortina fina, una tabla de madera.#

Si el ángulo con que llega un rayo a un espejo plano es de 30 grados, ¿con qué ángulo sale?#

Fuentes#

• Ministerio de Educación Pública — Programa de estudio de Ciencias, II ciclo (MEP, Costa Rica) (PDF)