¿POR QUÉ los reflejos son más fuertes en un ángulo según la ecuación de Fresnel?

Cuando se mira directamente a una superficie de vidrio, la mayoría de las veces se puede ver a través de ella, pero si se mira desde un ángulo, se vuelve cada vez más como una superficie de espejo. Esto se describe mediante la ecuación de Fresnel, o la aproximación de Schlick que se usa a menudo en gráficos por computadora, así que simule esto.

Pero, ¿ por qué sucede esto? La propiedad material de la superficie no cambia, por lo que la superficie sigue reflejando la misma cantidad de luz, por lo que solo "parece" que se refleja más luz.

¿Qué está pasando, por qué se ve así?

Respuestas (1)

La mejor explicación intuitiva que se me ocurre es que las ecuaciones de Fresnel, que describen perfectamente la reflexión de la luz desde una interfaz plana de calidad óptica, son una expresión del requisito de que los vectores de campo sean continuos a través de la interfaz. Este requisito es en sí mismo una expresión de la ausencia de carga eléctrica neta estática o fluida en la interfaz.

Debido a que la interfaz provoca un "salto" en los vectores de campo transmitidos, debe haber una onda reflejada para agregar el campo electromagnético correcto en la interfaz para compensar este salto y así mantener la continuidad de los vectores de campo.

Cuanto mayor sea el ángulo de incidencia, más brusco será el cambio de dirección del campo entre el campo incidente y el transmitido y, por lo tanto, mayor será el salto en los vectores de campo que debe compensarse con la onda reflejada para mantener la continuidad de los vectores de campo.

Cuando el campo se propaga en un ángulo oblicuo a la interfaz, el campo se refleja casi en su totalidad. Esto se debe a que la dirección del campo reflejado es casi la misma que la del campo incidente, mientras que la del campo transmitido es radicalmente diferente. La continuidad del vector de campo se mantiene así por la mezcla que comprende principalmente campo reflejado y muy poco campo transmitido.

O puede hacer el argumento correspondiente sobre la dificultad de transmisión dado el aumento del ángulo de incidencia; dado que la onda incidente debe transmitirse o reflejarse, la pregunta intuitiva es: ¿por qué una se vuelve más fácil cuando la otra se vuelve más difícil?
Wow, jeje, desafortunadamente esta conversación ahora está muy por encima de mi cabeza. No puedo seguir tu razonamiento: supongo que tengo que estudiar más física para entender esto correctamente.