Fenomenos fisicos

     La ley de reflexión.                                             
Cuando un rayo luminoso incide sobre la superficie de separación entre dos medios transparentes homogéneos e isótropos, una parte del rayo incidente se refleja y se queda en el medio de donde provino y la otra parte se transmite  al otro medio.
El ángulo  θ1   formado por el rayo incidente y la normal  N a la superficie deseparación  en el punto de incidencia  se denomina  ángulo de incidencia; el ángulo formado por el rayo reflejado y la normal  θ1' se denomina ángulo de reflexión (ver la figura).   El rayo reflejado se encuentra en el mismo plano que el incidente  y la normal en el punto de incidencia, pero por el lado opuesto a esta normal; el ángulo de reflexión θ1' es igual al ángulo de incidencia   θ1:                             θ1'   =   θ1,     
que es la expresión de la ley de reflexión:
Un rayo luminoso  se refleja en la  superficie plana formando un ángulo de reflexión igual al de incidencia.                                                                                                              
La ley de reflexión determina la dirección del rayo reflejado.
Basándose en las ecuaciones deMaxwell del electromagnetismo, se puede demostrar que en caso que n 1 < n2  el rayo reflejado sale en oposición de fase al rayo incidente, es decir, cambia su fase en π.

Reflexión de la luz
Cuando un rayo de luz que se propaga a través de un medio homogéneo encuentra en su camino una superficie bien pulida, se refleja en ella siguiendo una serie de leyes. Este fenómeno es conocido como reflexiónregular o especular.
Se llama plano de incidencia al plano formado por el rayo incidente y la normal (es decir, la línea perpendicular a la superficie del medio) en el punto de incidencia (Ver applet). El ángulo de incidencia es el ángulo entre el rayo incidente y la normal. El ángulo de reflexión es el que se forma entre el rayo reflejado y la misma normal.
En la siguiente escena1, arrastrael botón rojo y relaciona el ángulo de incidencia, el ángulo de reflexión y la línea normal. Utiliza esta escena para enunciar la ley de la reflexión.
TRAZO DE RAYOS
El método de trazado de rayos (propuesto por Whitted como mejora del método de Ray Casting es una alternativa elegante y sencilla que permite calcular de una forma unificada la reflexión y la refracción de la luz, sombras,eliminación de superficies ocultas y otros efectos necesarios para conseguir escenas fotorrealistas. De este método surgieron aproximaciones más completas que resolvían de forma más exacta la ecuación de render, basándose en los mismos principios de trazado de los caminos que sigue la luz. Por esta razón, prestaremos especial atención a la descripción de este método.
La idea básica del trazado de rayos esseguir el camino de la luz desde las fuentes emisoras de fotones hasta que llegan a la posición del observador. La simulación del camino natural de la luz presenta el principal inconveniente de que la mayoría de los rayos nunca llegan al observador (o plano de imagen), lo que resulta computacionalmente prohibitivo. Este es el esquema de trazado de rayos hacia delante (forward RayTracing).
Paraevitar trazar un número alto de rayos que no llegarán al plano imagen, y como solución sencilla a la discretización del espacio continuo en píxeles, se emplea el trazado de rayos hacia atrás (backward RayTracing), donde los rayos parten del plano imagen hasta alcanzar los objetos de la escena. La Figura 1 muestra un esquema general de los componentes básicos que forman un trazador de rayos haciaatrás.
REFRACCION DE LA LUZ
Situación Física: 
Un haz de luz incide sobre la superficie de separación entre dos medios, los cuales pueden seleccionarse de un conjunto posible. Se muestran la normal, los rayos incidente, reflejado y refractado, así como los ángulos correspondientes que forman estos rayos con la normal. El ángulo de incidencia se varía arrastrando el rayo incidente sobre...