¿Cómo funcionan los espejos?

Mi profesor de física me explicó que las ondas electromagnéticas están formadas por dos componentes, eléctrica y magnética , que se causan entre sí.

  1. ¿Qué parte del espejo refleja realmente la onda?
  2. ¿Cuál de esos dos componentes de onda? ¿Ambas cosas?
  3. ¿Cómo es que la onda no se distorsiona mucho en el proceso?

Supongo que los electrones reales de los átomos de plata juegan un papel, pero entonces, ¿por qué no todos los materiales son reflectantes? ¿Porque no es "perfectamente" plano? Si alineara los átomos de un elemento no metálico en un plano perfecto (tal vez varias filas), ¿reflejaría la luz como lo hacen los espejos?

Ver también: plasmones.
La respuesta aceptada no parece ser correcta; la respuesta a esta pregunta duplicada es más precisa: physics.stackexchange.com/a/339896/68611

Respuestas (2)

La reflexión podría verse como un proceso de dos pasos. La onda incidente hace que los electrones de la plata vibren como en una antena. Aunque al vibrar también emiten la misma luz. Así que son los electrones en la superficie de la plata los que reflejan la onda entrante. Como mencionaste, la onda es en parte eléctrica y en parte magnética, pero no se pueden separar ya que son causa y efecto entre sí: sin una, la otra tampoco estaría allí y, por lo tanto, debe reflejar ambas partes.

Que la plata (y todos los metales) no se distorsionen se debe a que también son muy buenos conductores. Esto evita que las ondas electromagnéticas entren en el objeto. Las condiciones de contorno que se deben cumplir (por ser conductor) dan como resultado la reflexión perfecta y que el ángulo resultante sea igual al ángulo incidente.

Existen condiciones de contorno similares para materiales no conductores como el plástico y el vidrio. Estas condiciones similares dan como resultado el reflejo del vidrio y el brillo/reflejo en otras superficies lisas (aunque también puede haber otras causas). También la ley de Snell se seguiría de estas condiciones de contorno.

A diferencia de los materiales conductores, es posible que las ondas electromagnéticas entren en objetos no conductores. Como consecuencia, parte de la onda entrante se transmite al material. La propagación o amortiguación de la onda a través del material depende en gran medida de las propiedades del material. Algunos materiales, como el vidrio, apenas amortiguan la onda y se puede ver a través de ellos, mientras que otros, como la mayoría de los plásticos, las amortiguan y, por lo tanto, son opacos.

No es posible tratar de separar las partes eléctricas y magnéticas de una onda (las ecuaciones de Maxwell las acoplan para la propagación), por lo que ignoraré sus dos primeros párrafos.

La conductividad del espejo es la clave. El campo eléctrico de la luz alcanza el metal del espejo y, por lo tanto, hace que fluya una corriente (que en realidad genera una onda electromagnética de movimiento opuesto para casi cancelar el campo eléctrico de la superficie). La imagen reflejada que ves realmente es generada por estas corrientes inducidas.

La "planitud" no importa. Los "electrones libres para moverse" son importantes.