กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

การสะท้อนแสง

ค่า การสะท้อนแสง ของพื้นผิว วัสดุ คือประสิทธิภาพใน การสะท้อน พลังงานรังสี มันคือสัดส่วนของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่ตกกระทบซึ่งถูกสะท้อนกลับที่ขอบเขต...

การสะท้อนแสง

กราฟแสดงค่าการสะท้อนแสงตามสเปกตรัมของกระจก โลหะ อะลูมิเนียม (Al), เงิน (Ag) และทอง (Au) ที่มุมตกกระทบปกติ

ค่าการสะท้อนแสงของพื้นผิววัสดุคือประสิทธิภาพในการสะท้อนพลังงานรังสีมันคือสัดส่วนของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่ตกกระทบซึ่งถูกสะท้อนกลับที่ขอบเขต ค่าการสะท้อนแสงเป็นส่วนประกอบหนึ่งของการตอบสนองของโครงสร้างอิเล็กตรอนของวัสดุต่อสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของแสง และโดยทั่วไปแล้วจะเป็นฟังก์ชันของความถี่หรือความยาวคลื่นของแสง การโพลาไรซ์ และมุมตกกระทบความสัมพันธ์ของค่าการสะท้อนแสงกับความยาวคลื่นเรียกว่าสเปกตรัมการสะท้อนแสงหรือเส้นโค้งการสะท้อนแสงเชิงสเปกตรัม

นิยามทางคณิตศาสตร์

การสะท้อนแสงแบบครึ่งทรงกลม

ค่าการสะท้อนแสงครึ่งทรงกลมของพื้นผิว ซึ่งแสดงด้วยRถูกกำหนดดังนี้[ 1 ] โดยที่Φ e rคือฟลักซ์การแผ่รังสีที่สะท้อนโดยพื้นผิวนั้น และΦ e iคือฟลักซ์การแผ่รังสีที่ได้รับโดยพื้นผิวนั้น

การสะท้อนแสงครึ่งทรงกลมเชิงสเปกตรัม

การสะท้อนแสงครึ่งทรงกลมสเปกตรัมในความถี่และการสะท้อนแสงครึ่งทรงกลมสเปกตรัมในความยาวคลื่นของพื้นผิว ซึ่งแสดงด้วยR νและR λตามลำดับ ถูกกำหนดเป็น[ 1 ] โดยที่

การสะท้อนแสงตามทิศทาง

การสะท้อนทิศทางของพื้นผิว ซึ่งแสดงด้วยR Ωถูกกำหนดเป็น[ 1 ] โดยที่

  • L e,Ω rคือความสว่างที่สะท้อนจากพื้นผิวนั้น
  • L e,Ω iคือค่าความสว่างที่พื้นผิวนั้นได้รับ

ค่านี้ขึ้นอยู่กับทั้งทิศทางการสะท้อนและทิศทางการเข้ามา กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ มีค่าสำหรับทุกการรวมกันของทิศทางการเข้ามาและทิศทางการออกไป ค่านี้เกี่ยวข้องกับฟังก์ชันการกระจายการสะท้อนแบบสองทิศทางและขีดจำกัดบนคือ 1 การวัดการสะท้อนอีกแบบหนึ่ง ซึ่งขึ้นอยู่กับทิศทางการออกไปเท่านั้น คือI / Fโดยที่Iคือความสว่างที่สะท้อนในทิศทางที่กำหนด และFคือความสว่างที่เข้ามาโดยเฉลี่ยในทุกทิศทาง กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ฟลักซ์รวมของรังสีที่กระทบพื้นผิวต่อหน่วยพื้นที่ หารด้วย π [ 2 ]ค่านี้อาจมากกว่า 1 สำหรับพื้นผิวมันวาวที่ส่องสว่างด้วยแหล่งกำเนิดแสง เช่น ดวงอาทิตย์ โดยวัดการสะท้อนในทิศทางของความสว่างสูงสุด (ดูปรากฏการณ์ Seeliger ด้วย )

การสะท้อนแสงตามทิศทางสเปกตรัม

การสะท้อนทิศทางสเปกตรัมในความถี่และการสะท้อนทิศทางสเปกตรัมในความยาวคลื่นของพื้นผิว ซึ่งแสดงด้วยR Ω, ​​νและR Ω, ​​λตามลำดับ ถูกกำหนดเป็น[ 1 ] โดยที่

นอกจากนี้ ยังสามารถกำหนดค่าI / F (ดูด้านบน) สำหรับความยาวคลื่นที่กำหนดได้ อีกด้วย [ 3 ]

การสะท้อนแสง

สัมประสิทธิ์การสะท้อนของเฟรสเนลสำหรับพื้นผิวรอยต่อระหว่างอากาศและวัสดุแปรผันขึ้นอยู่กับดัชนีหักเหเชิงซ้อนและมุมตกกระทบ

สำหรับวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกันและกึ่งอนันต์ (ดูครึ่งพื้นที่ ) ค่าการสะท้อนแสงจะเหมือนกับค่าการสะท้อน ค่าการสะท้อนแสงคือค่ากำลังสองของขนาดของสัมประสิทธิ์การสะท้อนของเฟรสเนล [ 4 ] ซึ่ง เป็นอัตราส่วนของสนามไฟฟ้าที่สะท้อนต่อสนามไฟฟ้าที่ ตกกระทบ [ 5 ] ดังนั้นสัมประสิทธิ์การสะท้อนสามารถแสดงเป็นจำนวนเชิงซ้อนตามที่กำหนดโดยสมการเฟรสเนลสำหรับชั้นเดียว ในขณะที่ค่าการสะท้อนจะเป็นจำนวนจริง บวก เสมอ

สำหรับสื่อแบบหลายชั้นและแบบจำกัด ตามCIEค่าการสะท้อนแสงจะแตกต่างจากค่าการสะท้อนโดยที่ค่าการสะท้อนแสงเป็นค่าที่ใช้กับวัตถุสะท้อนแสงที่มีความหนา[ 6 ]เมื่อการสะท้อนเกิดขึ้นจากวัสดุบางๆ ผลกระทบจากการสะท้อนภายในอาจทำให้ค่าการสะท้อนเปลี่ยนแปลงไปตามความหนาของพื้นผิว ค่าการสะท้อนแสงเป็นค่าจำกัดของค่าการสะท้อนเมื่อตัวอย่างมีความหนามากขึ้น เป็นค่าการสะท้อนที่แท้จริงของพื้นผิว ดังนั้นจึงไม่ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์อื่นๆ เช่น ค่าการสะท้อนแสงของพื้นผิวด้านหลัง อีกวิธีหนึ่งในการตีความคือ ค่าการสะท้อนเป็นสัดส่วนของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่สะท้อนจากตัวอย่างเฉพาะ ในขณะที่ค่าการสะท้อนแสงเป็นคุณสมบัติของวัสดุเอง ซึ่งจะวัดได้จากเครื่องจักรที่สมบูรณ์แบบหากวัสดุนั้นเติมเต็มพื้นที่ครึ่งหนึ่ง[ 7 ]

ประเภทพื้นผิว

เนื่องจากค่าการสะท้อนแสงเป็นคุณสมบัติที่มีทิศทาง พื้นผิวส่วนใหญ่จึงสามารถแบ่งออกเป็นพื้นผิวที่ให้การสะท้อนแสงแบบกระจกเงาและพื้นผิวที่ให้ การสะท้อนแสง แบบ กระจาย

สำหรับพื้นผิวสะท้อนแสง เช่น กระจกหรือโลหะขัดเงา ค่าการสะท้อนแสงจะเกือบเป็นศูนย์ที่ทุกมุม ยกเว้นที่มุมสะท้อนที่เหมาะสม ซึ่งเป็นมุมเดียวกับระนาบตกกระทบที่ตั้งฉากกับพื้นผิวแต่เป็นมุมตรงข้าม เมื่อรังสีตกกระทบตั้งฉากกับพื้นผิว มันจะสะท้อนกลับไปในทิศทางเดิม

สำหรับพื้นผิวแบบกระจายแสง เช่น สีขาวด้าน การสะท้อนแสงจะสม่ำเสมอ กล่าวคือ รังสีจะสะท้อนจากทุกมุมอย่างเท่าเทียมกันหรือเกือบเท่าเทียมกัน พื้นผิวดังกล่าวเรียกว่า พื้นผิวแบบแลมเบอร์เชียน (Lambertian )

วัตถุทั่วไปส่วนใหญ่มีคุณสมบัติการสะท้อนแสงทั้งแบบกระจายและแบบเงาผสมกัน

การสะท้อนแสงของของเหลว

ค่าการสะท้อนแสงของน้ำเรียบที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส (ดัชนีหักเห 1.333)

การสะท้อนของแสงเกิดขึ้นที่ขอบเขตซึ่งดัชนีการหักเหของแสง เปลี่ยนแปลง การสะท้อนแบบส เปคูลาร์คำนวณโดยใช้สมการของเฟรสเนล [ 8 ]การสะท้อนของเฟรสเนลมีทิศทาง ดังนั้นจึงไม่ส่งผลต่อค่าอัลเบโด อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นการสะท้อนแบบกระจาย

พื้นผิวของเหลวอาจเป็นคลื่น สามารถปรับค่าการสะท้อนแสงเพื่อชดเชยความเป็นคลื่นได้

ประสิทธิภาพการกรอง

ประสิทธิภาพการเลี้ยวเบนคือการขยายแนวคิดเรื่องการสะท้อนแสงไปยังตะแกรง เลี้ยวเบนซึ่งกระจายแสงตามความยาวคลื่น

สัมประสิทธิ์การวัดรังสีอื่นๆ

ปริมาณ หน่วย SI หมายเหตุ
ชื่อ ซิม.
การแผ่รังสีของซีกทรงกลมεไม่มีข้อมูลค่าการแผ่รังสีของพื้นผิวหารด้วยค่าการแผ่รังสีของวัตถุดำที่อุณหภูมิเดียวกันกับพื้นผิวนั้น
ค่าการแผ่รังสีสเปกตรัมครึ่งทรงกลมε ν ε λไม่มีข้อมูลค่าความสว่างสเปกตรัมของพื้นผิวหารด้วยค่าความสว่างสเปกตรัมของวัตถุดำที่อุณหภูมิเดียวกันกับพื้นผิวนั้น
การแผ่รังสีตามทิศทางε Ωไม่มีข้อมูลปริมาณรังสีที่แผ่ออกมาจากพื้นผิวหารด้วยปริมาณรังสีที่แผ่ออกมาจากวัตถุดำที่อุณหภูมิเดียวกันกับพื้นผิวนั้น
การแผ่รังสีแบบทิศทางสเปกตรัมε Ω, ν ε Ω, λไม่มีข้อมูลค่าความสว่างสเปกตรัมที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิว หารด้วยค่าความสว่างสเปกตรัมของวัตถุดำที่อุณหภูมิเดียวกันกับพื้นผิวนั้น
การดูดกลืนแสงแบบครึ่งทรงกลมเอไม่มีข้อมูลปริมาณรังสีที่พื้นผิวดูดซับหารด้วยปริมาณรังสีที่พื้นผิวได้รับ สิ่งนี้ไม่ควรสับสนกับ " ค่าการดูดกลืนแสง "
การดูดกลืนสเปกตรัมครึ่งทรงกลมA ν A λไม่มีข้อมูลปริมาณรังสีสเปกตรัมที่ถูกดูดซับโดยพื้นผิวหารด้วยปริมาณรังสีสเปกตรัมที่พื้นผิวนั้นได้รับ ไม่ควรสับสนกับ " การดูดกลืนรังสีสเปกตรัม "
การดูดซับแบบมีทิศทางΩไม่มีข้อมูลปริมาณรังสีที่ถูกดูดซับโดยพื้นผิว หารด้วยปริมาณรังสีที่ตกกระทบลงบนพื้นผิวนั้น อย่าสับสนกับ " ค่าการดูดกลืนแสง "
การดูดกลืนแสงตามทิศทางสเปกตรัมA Ω, ν A Ω, λไม่มีข้อมูลค่าความสว่างเชิงสเปกตรัมที่ถูกดูดซับโดยพื้นผิว หารด้วยค่าความสว่างเชิงสเปกตรัมที่ตกกระทบลงบนพื้นผิวนั้น ไม่ควรสับสนกับ " การดูดกลืนเชิงสเปกตรัม "
การสะท้อนแสงแบบครึ่งทรงกลมอาร์ไม่มีข้อมูลฟลักซ์การแผ่รังสีที่สะท้อนจากพื้นผิวหารด้วยฟลักซ์การแผ่รังสีที่พื้นผิวนั้นได้รับ
การสะท้อนแสงครึ่งทรงกลมเชิงสเปกตรัมR ν R λไม่มีข้อมูลปริมาณสเปกตรัมที่สะท้อนจากพื้นผิวหารด้วยปริมาณสเปกตรัมที่พื้นผิวนั้นรับเข้ามา
การสะท้อนแสงตามทิศทางอาร์Ωไม่มีข้อมูลความสว่างที่สะท้อนจากพื้นผิวหารด้วยความสว่างที่พื้นผิวนั้นได้รับ
การสะท้อนแสงตามทิศทางสเปกตรัมR Ω, ν R Ω, ​​λไม่มีข้อมูลความสว่างเชิงสเปกตรัมที่สะท้อนจากพื้นผิวหารด้วยความสว่างเชิงสเปกตรัมที่พื้นผิวนั้นได้รับ
การส่งผ่านทรงครึ่งวงกลมทีไม่มีข้อมูลฟลักซ์การแผ่รังสีที่ส่งผ่านพื้นผิวหารด้วยฟลักซ์การแผ่รังสีที่พื้นผิวนั้นได้รับ
การส่งผ่านสเปกตรัมครึ่งทรงกลมทีνทีλไม่มีข้อมูลปริมาณสเปกตรัมที่ส่งผ่านพื้นผิวหารด้วยปริมาณสเปกตรัมที่พื้นผิวนั้นรับเข้ามา
การส่งผ่านทิศทางทีΩไม่มีข้อมูลปริมาณรังสีที่ส่งผ่านจากพื้นผิวหารด้วยปริมาณรังสีที่พื้นผิวนั้นรับเข้ามา
การส่งผ่านทิศทางสเปกตรัมT Ω,ν T Ω, λไม่มีข้อมูลค่าความสว่างสเปกตรัมที่ส่งผ่านโดยพื้นผิวหารด้วยค่าความสว่างสเปกตรัมที่พื้นผิวนั้นได้รับ
สัมประสิทธิ์การลดทอนของซีกทรงกลมμ−1ปริมาณรังสีที่ถูกดูดซับและกระเจิงโดยปริมาตรต่อหน่วยความยาว หารด้วยปริมาณรังสีที่ปริมาตรนั้นได้รับ
สัมประสิทธิ์การลดทอนสเปกตรัมครึ่งทรงกลมμ ν μ λ−1ปริมาณรังสีสเปกตรัมที่ถูกดูดซับและกระเจิงโดยปริมาตรต่อหน่วยความยาว หารด้วยปริมาณรังสีที่ปริมาตรนั้นได้รับ
สัมประสิทธิ์การลดทอนตามทิศทางμ Ω−1ปริมาณรังสีที่ถูกดูดซับและกระเจิงโดยปริมาตรต่อหน่วยความยาว หารด้วยปริมาณรังสีที่ปริมาตรนั้นได้รับ
สัมประสิทธิ์การลดทอนทิศทางสเปกตรัมμ Ω, ν μ Ω, λ−1ปริมาณรังสีสเปกตรัมที่ถูกดูดซับและกระเจิงโดยปริมาตรต่อหน่วยความยาว หารด้วยปริมาณรังสีที่ปริมาตรนั้นได้รับ

ดูเพิ่มเติม

  • ข้อมูลการสะท้อนแสงถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 16 ธันวาคม 2024 ที่Wayback Machine
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Reflectance&oldid=1361307651 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การสะท้อนแสง

ค่า การสะท้อนแสง ของพื้นผิว วัสดุ คือประสิทธิภาพใน การสะท้อน พลังงานรังสี มันคือสัดส่วนของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่ตกกระทบซึ่งถูกสะท้อนกลับที่ขอบเขต...

การสะท้อนแสงแบบครึ่งทรงกลม

ค่า การสะท้อนแสงครึ่งทรงกลม ของพื้นผิว ซึ่งแสดงด้วย R ถูกกำหนดดังนี้ [ 1 ] โดยที่ Φ e r คือ ฟลักซ์การแผ่รังสี ที่สะท้อน โดยพื้นผิวนั้น และ Φ e i คือฟลักซ์การแผ่รังสี ที่ได้รับ โดยพื้นผิวนั้น อาร์ = Φ อี ร Φ อี ฉัน , {\displaystyle R={\frac {\Phi _{\mathrm {e}...

การสะท้อนแสงครึ่งทรงกลมเชิงสเปกตรัม

การ สะท้อนแสงครึ่งทรงกลมสเปกตรัมในความถี่ และ การสะท้อนแสงครึ่งทรงกลมสเปกตรัมในความยาวคลื่น ของพื้นผิว ซึ่งแสดงด้วย R ν และ R λ ตามลำดับ ถูกกำหนดเป็น [ 1 ] โดยที่ อาร์ ν = Φ อี , ν ร Φ อี , ν ฉัน , {\displaystyle R_{\nu }={\frac {\Phi _{\mathrm {e} ,\nu...

การสะท้อนแสงตามทิศทาง

การ สะท้อนทิศทาง ของพื้นผิว ซึ่งแสดงด้วย R Ω ถูกกำหนดเป็น [ 1 ] โดยที่ อาร์ Ω = แอล อี , Ω ร แอล อี , Ω ฉัน , {\displaystyle R_{\Omega }={\frac {L_{\mathrm {e} ,\Omega }^{\mathrm {r} }}{L_{\mathrm {e} ,\Omega }^{\mathrm {i} }}},}