Pregunta: Pasé junto a este tipo en bicicleta anoche y sus luces traseras eran tan brillantes que pensé que eran eléctricas. Luego, cuando empecé a pasarle, las luces se apagaron, así que supe que tenían que ser reflectores. Me hizo preguntarme cómo funcionaban esas cosas. ¿Hay algún tipo de espejo especial debajo del plástico rojo? – PH, Miami, FL
Respuesta: No del todo. Si fuera un simple espejo plano en el interior, casi no se vería la luz, a menos que estuviera directamente detrás de la bicicleta en lugar de pasar de forma segura al lado. Lo que se necesita es un «espejo» que devuelva la luz a los ojos del conductor independientemente del ángulo entre los faros delanteros del vehículo y el reflector.
El comportamiento omnidireccional de los reflectores de bicicleta proviene de algo llamado retrorreflector (también conocido como «reflector de cubo de esquina»). La foto de arriba muestra un cartel de un evento astronómico que hice usando reflectores de bicicleta. Observe cómo se «iluminan» cuando se iluminan con una linterna. Tenga en cuenta también que el haz de la linterna estaba dirigido a 60° al plano de la señal, al igual que la línea de visión de la cámara.
Los retrorreflectores se han utilizado en bicicletas y luces traseras de automóviles durante casi cien años. Más recientemente, se han utilizado para ropa y mochilas para correr. También son utilizados para medir distancias por topógrafos y astrónomos. A diferencia de los espejos planos, los retrorreflectores enviarán la luz de impacto directamente a su fuente, independientemente de la dirección de la que provenga la luz.
Imagine que tiene un espejo plano a 1 km de distancia y perpendicular a su línea de visión. Si lo miraras a través de un telescopio, no tendrías problemas para escanear de un lado a otro y verte a ti mismo en el reflejo. Pero si intentaras hacer brillar una linterna en el espejo esperando ver la luz reflejada, la alineación tendría que ser casi perfecta. Con un retrorreflector, todo lo que necesita es golpearlo con cualquier parte del haz (que se extiende a lo largo de la distancia) y verá el reflejo.
Los retrorreflectores se basan en la Ley de la Reflexión:
Los reflectores de bicicleta contienen cientos de estos diminutos retrorreflectores, cada uno de ellos de 2 a 3 mm de lado. La siguiente presentación de diapositivas le permite ver el interior de un reflector de bicicleta disecado. En la diapositiva 1 se pueden ver las estructuras cúbicas estampadas en el plástico, pero es difícil saber qué es qué dado el material translúcido. En la diapositiva 2 está espolvoreada con tiza que se acumula en las depresiones haciendo visibles las facetas cúbicas. La diapositiva 3 muestra el reflector en funcionamiento: ¡observe cómo casi todas las facetas del cubo de esquina emiten luz! En caso de que se lo pregunte, ese color «amarillo» es una imagen distorsionada del filamento de la bombilla.
Retroreflectors trabajo tan bien que fueron dejados en la Luna por los astronautas del Apolo 11, 14, y 15 de misiones. Si les haces brillar un láser brillante desde la Tierra, y el tiempo que tarda el reflejo en regresar, puedes calcular fácilmente la distancia a la Luna. Estos dispositivos pasivos se siguen utilizando para ese propósito, pero han acumulado polvo a lo largo de los años, por lo que la reflectividad ha disminuido. Vea mi post del 5 de mayo de 2014 acerca de para más información sobre eso.
Aquí hay una foto del retrorreflector Apolo 15. Los cubos de esquina son claramente visibles.
Curiosamente, hay otro dispositivo óptico pasivo que hace lo mismo que un retrorreflector de cubo de esquina. Se llama retrorreflector de ojo de gato y funciona, como su nombre indica, como los ojos de un gato (y otros vertebrados). Mientras que los retrorreflectores de cubo de esquina usan solo reflexión de la luz, los ojos de gato usan reflexión y refracción. La pintura de las señales de tráfico y las superficies de las carreteras incorpora pequeñas cuentas translúcidas que imitan este comportamiento.
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