RIFLESSI E SPECCHI

Non ci si chiede mai come funziona uno specchio.

di Iulia Marasescu

Chiunque, almeno una volta nella vita, si è trovato di fronte ad uno specchio: non tutti, però, ne hanno indagato la reazione particolare e differente con la luce o le sue peculiarità rispetto ad altri materiali.

Scopriamone il motivo.

Prima di parlare del comportamento degli specchi, può essere utile comprendere cosa succede quando le radiazioni si abbattono su un corpo. Tre, i possibili fenomeni:

• l’assorbimento quando l’energia della luce viene assorbita dall’elettrone con cui si scontra;
• la riflessione, quando il fotone “rimbalza” sulla superficie per poi tornare indietro;
• la trasmissione, quando il fotone attraversa il corpo senza scontrarsi contro nessuno dei suoi atomi.

Incontrando un atomo, il fotone si scontra con un elettrone. Se l’energia fornita a quest’ultimo è di quantità elevata, l’elettrone entra in stato eccitazione e si trasferisce su un livello energetico più alto. Dopo aver perso spontaneamente energia, la particella, in virtù dell’attrazione del nucleo atomico, effettua un salto energetico verso l’interno. Questo processo richiede minore energia; pertanto, l’elettrone rilascia quella in eccesso sotto forma di fotone per stabilizzarsi sul nuovo orbitale e diffondendo così la luce.

Esistono due tipi di riflessione della luce: quella diffusa e quella speculare

La riflessione diffusa si verifica quando la luce viene assorbita e dispersa nel volume di un materiale secondo il processo descritto sopra e, a causa delle continue riflessioni, i raggi di luce seguono coordinate completamente casuali.

La riflessione speculare, che è propria degli specchi, avviene nei metalli conduttori, che permettono la libera circolazione degli elettroni nel loro volume. Quando la luce colpisce un oggetto con queste caratteristiche, essi reagiscono alla variazione del campo magnetico in modo da annullarlo (per definizione i conduttori tendono ad avere un campo magnetico nullo) ed impedire alle radiazioni di entrare nel corpo. In questo modo, rimandano indietro il fotone che resta inalterato, mantiene intensità e lunghezza d’onda e viene riflesso con lo stesso angolo di incidenza senza essere assorbito.

La differenza tra riflessione diffusa e speculare spiega anche il motivo per cui uno specchio ed un oggetto bianco, pur riflettendo entrambi tutta la luce, non si somigliano affatto per aspetto e comportamento.

L’immagine virtuale che noi vediamo nello specchio è invertita non da destra a sinistra, come spesso sembra a causa delle scritte capovolte che vediamo sui vestiti o sugli oggetti, ma in profondità. L’inversione delle parole nella riflessione avviene perché è come guardarle “di spalle”: siamo noi a capovolgere le scritte per mostrarle allo specchio, non quest’ultimo che le rovescia. Fingiamo di avere in mano la sagoma di una freccia, per metà di colore nero e per metà bianco: tenendola in mano con il lato scuro di fronte a noi, il suo verso non cambia rispetto a quello della riflessione; il colore, invece, muta e questo perché lo specchio riflette la superficie opposta a quella che stiamo vedendo.

Se lo specchio invertisse l’asse destra-sinistra invece di quello fronte-retro, guardandovi, vedremmo le nostre spalle e le mani invertite. Quindi, brandendo un oggetto nella mano destra, in questo ipotetico specchio sarebbe riflesso a sinistra; negli specchi normali, per converso, rimane sul nostro lato destro. 

Esistono in commercio degli specchi speciali, chiamati True Mirror, che invertono anche l’asse destra-sinistra, riproducendo in modo fedele il modo in cui siamo visti dagli altri.