Τι είναι οι αντανακλάσεις;

Επιστημονικά ορισμένες, οι αντανακλάσεις είναι οι αλλαγές στην κατεύθυνση των κυμάτων, οι οποίες συμβαίνουν καθώς ένα κύμα χτυπά ένα αντικείμενο και στη συνέχεια ταξιδεύει πίσω μέσω του μέσου από το οποίο προήλθε. Όταν μιλάμε για αντανακλάσεις, συνήθως αναφέρεται σε κύματα φωτός ή οπτικές εικόνες. Όλοι οι τύποι κυμάτων μπορούν να ανακλαστούν, συμπεριλαμβανομένων των κυμάτων στο νερό, καθώς και των κυμάτων φωτός και ήχου. Η συμπεριφορά συγκεκριμένων ανακλάσεων εξαρτάται από τον τύπο της ενέργειας που μεταφέρεται στο κύμα.

Ένα παράδειγμα αυτού είναι η αντίθεση μεταξύ των αντανακλάσεων του φωτός και εκείνων του ήχου. Η ηχώ είναι ένα ηχητικό κύμα που ανακλάται, αλλά δεν είναι πάντα εύκολο να πούμε την προέλευση του ηχητικού κύματος. Τα ελαφρά κύματα, όμως, ακολουθούν ένα εντελώς διαφορετικό και αυστηρότερο σύνολο κανόνων. Τα κύματα φωτός ακολουθούν αυτό που είναι γνωστό ως νόμος της ανάκλασης, ο οποίος δηλώνει ότι η γωνία με την οποία το φως χτυπά ένα ομαλό ανακλαστικό αντικείμενο είναι ίση με τη γωνία στην οποία ανακλάται.

Ο νόμος της ανάκλασης δεν σημαίνει ότι το φως πάντα αναπηδά από εκεί που ήρθε. Αντίθετα, εάν το φως χτυπήσει σε απότομη γωνία, για παράδειγμα, θα ανακλαστεί στην ίδια απότομη γωνία, αλλά στην αντίθετη κατεύθυνση. Μπορούμε να το παρατηρήσουμε από τη γωνία με την οποία αντανακλάται η εικόνα ενός σύννεφου ή ενός βουνού σε μια ήρεμη λίμνη ή από τον τρόπο που ένας καθρέφτης στη σωστή γωνία μπορεί να μας επιτρέψει να δούμε γύρω από μια γωνία.

Ακόμα και αντικείμενα που δεν είναι λεία αντανακλούν το φως, αν και με διαφορετικό τρόπο. Αυτού του είδους οι αντανακλάσεις είναι που αποτελούν το χρώμα ενός αντικειμένου. Για παράδειγμα, τα κόκκινα πέταλα ενός τριαντάφυλλου είναι κόκκινα επειδή αντανακλούν τα κόκκινα μήκη κύματος του ορατού φωτός. Άλλα μήκη κύματος απορροφώνται, αλλά αυτά που αντανακλώνται διασκορπίζονται προς όλες τις κατευθύνσεις και φτάνουν στα μάτια μας με αυτόν τον τρόπο. Η ίδια αρχή ισχύει για κάθε αντικείμενο που παρατηρούμε, δηλαδή ότι το βλέπουμε μόνο επειδή αντανακλά το φως προς τα μάτια μας.

Ορισμένα υλικά παρουσιάζουν μια ιδιότητα γνωστή ως ολική εσωτερική ανάκλαση. Αυτό σημαίνει ότι τα κύματα φωτός που ταξιδεύουν μέσα από ένα τέτοιο μέσο σταματούν να εξέλθουν από αυτό και αντανακλώνται πίσω στο μέσο με την ίδια γωνία. Τα καλώδια οπτικών ινών έχουν αυτήν την ιδιότητα, επιτρέποντάς τους να μεταφέρουν κύματα φωτός σε κύκλους, γύρω από τις γωνίες και σε μεγάλες αποστάσεις. Το φως εξέρχεται μόνο όταν φτάσει στο τέλος της ίνας. Η επιφάνεια του νερού μπορεί επίσης να προκαλέσει το ίδιο φαινόμενο, όταν παρατηρηθεί από κάτω.