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¿La luz se acelera o se ralentiza durante la reflexión?

Al fin y al cabo hace cambiar de dirección cuando se produce la reflexión. Entonces, ¿no debería acelerarse también? Y puesto que la aceleración no puede aumentar la velocidad de la luz, ¿no debe ralentizarse?

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user7375 Puntos 569

La luz no se ralentiza durante un reflejo.

La luz es una señal perturbadora de los campos eléctricos y magnéticos. Estas perturbaciones se propagan por el espacio a una velocidad fija $c$ en el vacío. La situación es completamente análoga, en un sentido matemático, a un pulso de onda que se envía a lo largo de una cuerda. Cuando el pulso encuentra un límite, cambia de dirección y puede o no cambiar de fase dependiendo del tipo de límite que encuentre. Para ver buenas representaciones gráficas de este fenómeno, visite esta página .

Si emites un pulso de luz a 1 metro de distancia de un espejo plano y mides el tiempo que tarda en volver la señal, verás que es de 2 metros. $c$ despreciando los efectos de refracción del aire. En este sentido, decimos que la luz no se ha frenado, aunque haya cambiado de dirección en mitad de su recorrido.

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Jim Burger Puntos 3166

Hay algunos procesos que pueden calificarse de aceleración. Por ejemplo, un fotón con velocidad $c$ en el vacío y luego tener velocidad $c/n$ después de entrar en un medio con índice de refracción $n$ . O como usted describe, un cambio de velocidad $c$ a $-c$ cuando se refleja en un espejo. Sin embargo, la magnitud de su velocidad es $c$ en todo momento, y de hecho en cuando cambia de medio el fotón es absorbido y se emite uno nuevo, por lo que si a eso hay que llamarle un actual aceleración es discutible. Esta pregunta está relacionado y puede ser de interés.

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La luz cambia de energía durante la reflexión o la refracción. Sin embargo, mantiene su velocidad constante. El cambio en esta energía se detecta como un cambio en la frecuencia y/o la longitud de onda.

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Lo que ocurre en realidad, de forma más general que la simple reflexión, es que cuando cambian las propiedades del espacio, por ejemplo, un espejo, las partículas del espejo absorben los fotones, y emiten otros nuevos, la luz no se refleja sino que desaparece dando energía a los átomos que la vuelven a perder como un nuevo fotón. En una interfaz de materiales, cuando la luz pasa de $c/n_1$ a $c/n_2$ ocurre lo mismo, la luz es absorbida y reemitida por todas las partículas, y en realidad viaja a velocidad $c$ entre ellos, el comportamiento medio del frente de onda es que viaja un poco más despacio, cuando en realidad la luz no viaja directamente en la dirección del frente de onda, sino media.

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