¿Por qué algunos materiales son opacos en lugar de brillantes (tela, carbón, pintura mate, etc.)?

El "brillo" es básicamente una propiedad que se basa en la proporción de reflexión especular a reflexión difusa . La reflexión especular básicamente significa que se conservan las direcciones de los rayos paralelos entre sí, mientras que la difusa significa que se interrumpen. Esto se debe a que lo que realmente es "brillo" es una imagen(una imagen virtual, más precisamente) de la fuente de luz (quizás distorsionada), por lo que los rayos que salen deben "parecer que provienen de una fuente de luz", lo que significa que sus relaciones geométricas deben conservarse adecuadamente para presentar el mismo patrón al ojo como una fuente de luz de esa forma y detrás del objeto presentaría sus rayos al ojo. Dado que la única fuente de luz real es la que incide sobre el objeto, esto significa que la reflexión debe conservar adecuadamente la geometría relativa de los rayos tal y como le llegan procedentes de la fuente de luz que ilumina.

Esto no se debe a la reflectividad de los materiales, sino a la suavidad de su superficie. Si desbasta el metal, no será brillante. Cuanto más áspero sea, menos "brillo" tendrá, ya que los rayos se verán más perturbados de su configuración original cuando incidan sobre la superficie. El plástico liso también es brillante. ¡El carbón suave es brillante! Mire estos pedazos de lignito, el grado más bajo de carbón, que se ha alisado en bonitas esferas:

http://www.mineralminers.com/html/jetsphs.stm

La tela nunca será brillante porque, como material fibroso, su superficie es innatamente irregular debido a las fibras. La pintura mate forma una microestructura rugosa en su superficie cuando se seca; consulte:

https://en.wikipedia.org/wiki/Paint_sheen#Tecnología

(Lo siento, no tengo una fuente mejor que WP en este momento para mantener las cosas rápidas; sin embargo, si puede encontrar una, sugiérala).

También hizo otra pregunta sobre cómo las ondas EM que inciden hacen que las cargas se muevan cuando "no contienen ninguna carga". La respuesta a esto es que los cargos no responden a otros cargos , responden a campos EM . La ley de la fuerza es$F = qE$(sí, estoy ignorando los campos magnéticos por simplicidad), la fuerza es carga por campo eléctrico, no carga por otra carga. La ley de Coulomb no es la expresión de fuerza más general, y debe pensar en ella como no$F = k\frac{Qq}{r^2}$sino más bien$F = q\left(k \frac{Q}{r^2}\right)$donde el término entre paréntesis es un campo eléctrico producido por la carga "maestra"$Q$y el cobro de intereses$q$(que es lo que es arbitrario) está experimentando una fuerza debido a$Q$campo de . Por lo tanto, al producir un campo EM, las cargas "responden a otras cargas", pero solo responden directamente al campo en sí (lo cual es muy importante de entender si quieres entender las ondas EM, ya que el mismo principio también se aplica a los cambios en el campo: un cambio en el campo solo afecta al campo inmediatamente al lado, no inmediatamente a una carga distante, y por lo tanto se propaga una onda). Dado que una onda EM se compone de campos eléctricos y magnéticos, cuando incide sobre las cargas, estas reaccionan porque, como se dijo, responden a los campos.

El aspecto más importante para la diferencia entre superficies mates y brillantes es la rugosidad de la superficie; si es áspera, dispersa la luz en muchas direcciones pareciendo áspera, mientras que si es suave, la luz se refleja de la misma manera y parece brillante.