¿Por qué los objetos opacos no reflejan la luz?

Question

Mi hermana estaba haciendo un cuestionario e intenté guiarla en la dirección correcta dándole escenarios para imaginar. Una de las preguntas en el cuestionario fue:

¿Cuál de los siguientes objetos no refleja la luz?

1. Metal pulido

2. Espejo

3. Agua tranquila

4. Libro

Ella sugirió que la respuesta era "agua tranquila" y eso también tuvo sentido para mí.

Pero la respuesta dada fue "libro", lo cual no tenía sentido para mí. ¿Cómo puedes siquiera ver el libro si no reflejara luz en primer lugar?

¿Es esto un error terrible de enmarcado por parte de su profesor o estoy teniendo un malentendido conceptual?

Answer 1

La pregunta está preguntando "¿cuál de los siguientes objetos no verás reflejado?".

Se está haciendo una distinción (aunque pobremente) entre la reflexión especular y la reflexión difusa.

Los objetos en las opciones 1-3 mostrarán reflexión especular, mientras que la opción 4 "un libro" mostrará reflexión difusa. Por lo tanto, la opción correcta será "4 Libro" ya que este objeto no mostrará reflexión especular, mientras que "1. Metal pulido, 2. Espejo" y "3. Agua tranquila" muestran reflexión especular.

Tienes razón y la pregunta probablemente debería haber sido formulada de manera similar a esto:

"¿Qué objetos exhibirían reflexión difusa, en lugar de reflexión especular?"

Ahora, con la comprensión de que la pregunta formulada por el maestro probablemente estaba en un nivel de escuela primaria, se debe tener en cuenta que una respuesta más técnica (y más precisa) debería explicar en detalle estas dos formas de reflexión, así que mira más en los enlaces a continuación. Pero para resumir brevemente:

Reflexión difusa:

La reflexión difusa es la reflexión de la luz u otras ondas o partículas desde una superficie de manera que un rayo incidente en la superficie se dispersa en muchos ángulos en lugar de en un solo ángulo como en el caso de la reflexión especular.

La reflexión especular es descrita como:

La reflexión especular, o reflexión regular, es la reflexión en forma de espejo de ondas, como la luz, desde una superficie.

Answer 2

En mi opinión, una cosa más que es posible aquí es que la pregunta sea

¿Cuál de las siguientes causas [la reflexión difusa](https://www.physicsclassroom.com/class/refln/Lesson-1/Specular-vs-Diffuse-Reflection) ?

El agua sin perturbaciones también puede dar reflejos especulares pero la superficie de un libro tiene muchas irregularidades microscópicas y macroscópicas que causan la difusión de los rayos reflejados y por lo tanto no puedes ver tu cara en la superficie de tu libro como lo haces en los espejos.

Espero que ayude.

Answer 3

Existen dos tipos principales de reflexión:

1. especular (metal pulido, espejo, agua tranquila)

En el caso de la reflexión especular, la superficie en un nivel microscópico es tan suave que puede reflejar (dispersar elásticamente) todos los fotones al mismo ángulo que el incidente.

En la imagen se puede ver un ejemplo de agua tranquila.

La reflexión especular refleja toda la luz que llega desde una dirección dada al mismo ángulo, mientras que la reflexión difusa refleja la luz en un amplio rango de direcciones.

https://es.wikipedia.org/wiki/Reflexión_especular

2. Difusa (libro)

La reflexión difusa es la reflexión de la luz u otras ondas o partículas desde una superficie de tal manera que un rayo incidente en la superficie se dispersa en muchos ángulos en lugar de solo uno, como en el caso de la reflexión especular.

https://es.wikipedia.org/wiki/Reflexión_difusa

En el caso de la reflexión difusa, en tu ejemplo el libro, la superficie puede ser no absorbente (yeso, mármol) o absorbente (como la portada de un libro normal).

En tu caso, el libro tiene una superficie que en el nivel microscópico refleja difusamente la mayoría de los fotones incidentes, pero también absorbe (y reemite) una parte considerable de los fotones incidentes.

Entonces, la razón por la que el libro es la respuesta es que es el único que, además de reflejar (de forma difusa) la mayoría de los fotones, también absorbe y reemite una parte considerable de los fotones.

Por favor, ten en cuenta que estaba asumiendo que solo estabas preguntando acerca de fotones de longitud de onda visible.

Answer 4

Sí, claramente este maestro considera que los siguientes dos son sinónimos: 'reflejo en el espejo' y 'reflejo'.

Presumiblemente este maestro no está al tanto de la posibilidad/existencia del reflejo difuso.

Esto significa que para responder a las preguntas del cuestionario de este maestro necesitas tratar de reconstruir el proceso de pensamiento del maestro, que puede estar cometiendo errores a diestra y siniestra.

Más en general: la elección de opciones ilustra cómo este maestro estaba luchando. Las primeras tres son conceptos generales:

1. metal pulido
2. espejo
3. agua sin perturbaciones

La cuarta es extrañamente específica:

4. libro

Este maestro tuvo el siguiente problema: ¿hay algo que esté garantizado que tenga una superficie opaca?

Este maestro eligió la opción fácil y escogió 'libro'; un libro casi nunca es brillante.

Sería interesante tratar de pensar en algo tan general como las primeras tres opciones, pero que tenga propiedades tales que el reflejo en el espejo sea inherentemente imposible.

(Por supuesto, 'metal con acabado mate' es intencionalmente mate, por lo tanto garantizado de no tener reflejo en el espejo, pero luego la propiedad que se supone que el estudiante debe descubrir se expresa explícitamente, lo que va en contra del propósito de la pregunta.)

Answer 5

Este es un caso en el que hay una palabra que técnicamente se refiere a una categoría general, pero que a menudo se usa para referirse a un subconjunto particular de esa categoría. El término "reflexión" puede referirse a cualquier redirección de la luz, pero a menudo se entiende que se refiere a reflexión especular. Si el profesor hubiera preguntado "¿Cuál de los siguientes objetos no refleja la luz especularmente?" habría sido más preciso, pero entonces habría estudiantes preguntándose qué significa "especularmente".