48 votos

¿Qué causa este patrón de luz solar reflejada en la pata de una mesa?

Mi amigo notó un patrón de interferencia alrededor de la pata de la mesa. Sin embargo, sabemos que los patrones de interferencia de la luz solar producen los colores del arco iris. ¿Qué parece estar ocurriendo aquí?

53voto

Joe Regan Puntos 383

Probablemente se deban a las minúsculas variaciones periódicas del diámetro de la pata de la mesa, formadas por la embutición a través de un troquel. Cualquier vibración en el proceso acabaría siendo ondas circunferenciales en la superficie del tubo. Los cambios en el diámetro significan cambios en la pendiente de la superficie, y por tanto enfocan la luz reflejada a diferentes anillos alrededor de la base de la pata.

El punto reflejado en el suelo se moverá periódicamente, haciendo una pausa cuando se mueva hacia abajo a través de una porción cóncava (a lo largo del eje) de la pierna, y moviéndose rápidamente cuando se mueva hacia abajo a lo largo de una porción convexa.

Donde el láser reflejado se detiene es donde un haz de luz amplio estaría enfocado y sería más brillante; donde el reflejo se mueve rápidamente es donde el haz de luz sería difuso y más oscuro.

12 votos

Si no tienes un láser, la sombra de tu mano se comportará igual.

33 votos

@Beta C'mon: hay que usar los láseres siempre que sea posible en la física...

15 votos

@DanielGriscom Por otro lado, "si no tienes un láser, usa la mano" es algo que no espero ver muy a menudo, y hay que valorarlo.

30voto

spong Puntos 1214

Esta es una ilustración muy exagerada de un tubo metálico estrictamente cilíndrico comparado con un tubo cilíndrico con variaciones de diámetro exterior, como el que tienes en tu caso:

enter image description here

Debido a esas variaciones de diámetro, la luz reflejada puede variar entre la dispersión y la concentración en las superficies en las que se refleja.


gif de reflexión extra: http://i.imgur.com/vunHHRA.gif

0 votos

Entonces, ¿por qué los reflejos dan la vuelta a la pierna, permaneciendo uniformes hasta que se pierden en el sol directo?

0 votos

@JDugosz: Quizás este post puede ayudar .

0 votos

@JDugosz desde el post enlazado se puede ver que cuando la luz del sol incide en un punto en cualquier parte de la superficie del cilindro, éste refleja los rayos en todas las direcciones, lo que da lugar a que la porción de rayos reflejados que disminuye gradualmente llegue casi hasta la sombra proyectada por el cilindro.

13voto

Nestor Picado Puntos 46

Esto se debe a que la pierna no es exactamente cilíndrica. Esta es una manera de pensar en ello (ligeramente diferente, pero la esencia está ahí)

Imagínese que tiene un poco de pastelería que se exprime a través de uno (o dos) rodillos.

La masa se resiste y se acumula detrás de los rodillos HASTA que una parte suficiente de la masa toca la superficie del rodillo y la fricción la arrastra por debajo, con lo que pasamos de gruesa a fina.

Hay muchas maneras de hacer tubos, la mayoría de las cuales implican enrollar una hoja cada vez más fina, es el mismo principio.

Las láminas de metal tienen longitudes de onda como ésta, al igual que la plastilina, la pastelería (¡obviamente!) pero también, curiosamente, el papel.

Todo lo que sea forzado a través de los rodillos se acumulará en un lado hasta que la fricción lo arrastre y las fuerzas conectivas del interior del material "arrastren" un poco.

Ojalá pudiera hacer gifs.

La imagen puede ayudar (añadirá más tarde, realmente ocupado, si alguien conoce una imagen o un gif por favor, edite )

enter image description here

0 votos

¿Qué? Esto no tiene sentido a ningún nivel.

0 votos

@CarlWitthoft Podría explicarlo con gestos de las manos. (no como en el dedo medio, genuinamente, podría explicar con gestos de la mano)

0 votos

@CarlWitthoft también en ingeniería se llama "palanquilla" creo que, espera por favor.

1voto

Guill Puntos 832

Este caso es sobre reflexión no de refracción. Como los rayos de luz del sol se reflejan en diferentes ángulos desde la pierna, algunos interferirán entre sí de forma constructiva (formando anillos luminosos) y destructiva (formando anillos oscuros).

0voto

Howard Butler Puntos 51

No estoy convencido de que las variaciones de grosor sean la causa. Las variaciones de brillo (zonas de reflexión especular y zonas de reflexión difusa) parecen más probables: los "requisitos de distribución" son los mismos (en ambos casos el "defecto" tiene que repetirse a distancias más o menos iguales), pero la hipótesis del "grosor" también requiere que la curvatura de las secciones cambie con la altura (porque la distancia focal tiene que ser proporcional al radio de los círculos que vemos).

Edición: Parece que se trata de círculos concéntricos, pero una espiral única tendría el mismo aspecto. Un patrón de hélice regular de mayor especularidad produciría esa imagen. Y un patrón de hélice regular es exactamente lo que se puede esperar del proceso de pulido, en el que los tubos giran mientras se mueven a lo largo de la rueda o cinta de esmerilado/pulido. Aunque el proceso puede ajustarse para minimizarlas, las variaciones periódicas son una característica esencial de ese proceso: el centro de la rueda o cinta de esmerilado/pulido se mueve en hélice sobre la superficie del tubo.

Esta hélice de mayor especularidad producirá una imagen espiral regular independientemente de la anchura y el espaciado, o de la posición del sol.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X