¿Cómo cambia la dirección de la luz? [duplicar]

Que yo sepa, la luz siempre viajará a la velocidad de la luz. Entonces, ¿cómo se refleja y cambia de dirección? ¿No tendría que desacelerar, detenerse y luego acelerar en la dirección opuesta?

¿O la dirección del movimiento sería discontinua cuando se representara gráficamente como una función del tiempo?

Respuestas (2)

Considere el reflejo de un trozo de vidrio; el vidrio se compone de sílice amorfa, un átomo de silicio y dos átomos de oxígeno. La luz se puede modelar como una onda electromagnética, siendo la frecuencia de la luz la frecuencia de las oscilaciones del campo eléctrico.

El campo eléctrico interactúa con el material a medida que penetra, provocando que los electrones enlazados oscilen en respuesta. Un análisis detallado muestra que la luz entrante impulsa el proceso paramétrico que genera los rayos salientes reflejados y refractados, que tendrán la misma frecuencia.

Así, la luz entrante no se desacelera; en cambio, pierde energía en los procesos que a su vez generan la nueva luz que viaja en las direcciones refractada y reflejada.

Los libros de texto como Introducción a la electrodinámica de Griffith y Óptica de Hecht los derivan de las acciones de las ecuaciones de Maxwell en medios dieléctricos. Un análisis algo diferente se aplica a los reflejos de una superficie metálica, pero una vez más se extingue el haz de luz original. Un análisis mecánico cuántico es más detallado, pero produce esencialmente los mismos resultados mientras explica detalles adicionales.

Peter, ¿podría aplicarse tu explicación también a un polarizador? ¿Solo que en lugar de pérdidas de energía para toda la luz entrante, algo de luz pasa a través del polarizador sin efecto y algo de luz entre la parte no afectada y la parte perdida y final de la remisión cambia solo ligeramente la dirección?
Sí, así es exactamente como funcionan los polarizadores (lineales). El material clásico para fabricar polarizadores es un polímero llamado alcohol polivinílico, una molécula larga y delgada, que se dopa con yodo para que sea conductora. Durante la producción, el polímero fundido se estira cuando se enfría, y esto hace que todas las moléculas apunten en la misma dirección. Entonces terminas con un material hecho de moléculas conductoras largas que apuntan en una dirección, por lo que la luz polarizada en esta dirección se absorbe y disipa como calor, mientras que la luz restante se vuelve a emitir como en el plástico normal.

En un nivel clásico, la luz puede interactuar con las distribuciones de carga eléctrica como se describe en las ecuaciones de Maxwell. Esto se puede usar para explicar la óptica de la lente que se basa en que la luz viaja más lentamente que C en un medio dieléctrico. Para reconciliar esta aparente contradicción de que la luz debería viajar más despacio que C , se necesita una imagen microscópica. Lo remito a esta publicación de stackexchange para obtener más detalles sobre por qué la velocidad de la luz no es C en un medio dieléctrico.