อ่าน 4 นาที
การสะท้อนแสง
ค่า การสะท้อนแสง ของพื้นผิว วัสดุ คือประสิทธิภาพใน การสะท้อน พลังงานรังสี มันคือสัดส่วนของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่ตกกระทบซึ่งถูกสะท้อนกลับที่ขอบเขต...
การสะท้อนแสง

ค่าการสะท้อนแสงของพื้นผิววัสดุคือประสิทธิภาพในการสะท้อนพลังงานรังสีมันคือสัดส่วนของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่ตกกระทบซึ่งถูกสะท้อนกลับที่ขอบเขต ค่าการสะท้อนแสงเป็นส่วนประกอบหนึ่งของการตอบสนองของโครงสร้างอิเล็กตรอนของวัสดุต่อสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของแสง และโดยทั่วไปแล้วจะเป็นฟังก์ชันของความถี่หรือความยาวคลื่นของแสง การโพลาไรซ์ และมุมตกกระทบความสัมพันธ์ของค่าการสะท้อนแสงกับความยาวคลื่นเรียกว่าสเปกตรัมการสะท้อนแสงหรือเส้นโค้งการสะท้อนแสงเชิงสเปกตรัม
นิยามทางคณิตศาสตร์
การสะท้อนแสงแบบครึ่งทรงกลม
ค่าการสะท้อนแสงครึ่งทรงกลมของพื้นผิว ซึ่งแสดงด้วยRถูกกำหนดดังนี้[ 1 ] โดยที่Φ e rคือฟลักซ์การแผ่รังสีที่สะท้อนโดยพื้นผิวนั้น และΦ e iคือฟลักซ์การแผ่รังสีที่ได้รับโดยพื้นผิวนั้น
การสะท้อนแสงครึ่งทรงกลมเชิงสเปกตรัม
การสะท้อนแสงครึ่งทรงกลมสเปกตรัมในความถี่และการสะท้อนแสงครึ่งทรงกลมสเปกตรัมในความยาวคลื่นของพื้นผิว ซึ่งแสดงด้วยR νและR λตามลำดับ ถูกกำหนดเป็น[ 1 ] โดยที่
- Φ e, ν rคือฟลักซ์การแผ่รังสีสเปกตรัมในความถี่ที่สะท้อนโดยพื้นผิวนั้น
- Φ e, ν iคือฟลักซ์การแผ่รังสีสเปกตรัมในหน่วยความถี่ที่พื้นผิวนั้นได้รับ
- Φ e, λ rคือฟลักซ์การแผ่รังสีสเปกตรัมในหน่วยความยาวคลื่นที่สะท้อนจากพื้นผิวนั้น
- Φ e, λ iคือฟลักซ์การแผ่รังสีสเปกตรัมในหน่วยความยาวคลื่นที่พื้นผิวนั้นได้รับ
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
- L e,Ω, ν rคือความสว่างสเปกตรัมในความถี่ที่สะท้อนโดยพื้นผิวนั้น
- L e,Ω, ν iคือความสว่างสเปกตรัมที่พื้นผิวนั้นได้รับ
- L e,Ω, λ rคือความสว่างเชิงสเปกตรัมในหน่วยความยาวคลื่นที่สะท้อนจากพื้นผิวนั้น
- L e,Ω, λ iคือความสว่างเชิงสเปกตรัมในหน่วยความยาวคลื่นที่พื้นผิวนั้นได้รับ
นอกจากนี้ ยังสามารถกำหนดค่าI / F (ดูด้านบน) สำหรับความยาวคลื่นที่กำหนดได้ อีกด้วย [ 3 ]
การสะท้อนแสง

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

การสะท้อนของแสงเกิดขึ้นที่ขอบเขตซึ่งดัชนีการหักเหของแสง เปลี่ยนแปลง การสะท้อนแบบส เปคูลาร์คำนวณโดยใช้สมการของเฟรสเนล [ 8 ]การสะท้อนของเฟรสเนลมีทิศทาง ดังนั้นจึงไม่ส่งผลต่อค่าอัลเบโด อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นการสะท้อนแบบกระจาย
พื้นผิวของเหลวอาจเป็นคลื่น สามารถปรับค่าการสะท้อนแสงเพื่อชดเชยความเป็นคลื่นได้
ประสิทธิภาพการกรอง
ประสิทธิภาพการเลี้ยวเบนคือการขยายแนวคิดเรื่องการสะท้อนแสงไปยังตะแกรง เลี้ยวเบนซึ่งกระจายแสงตามความยาวคลื่น
สัมประสิทธิ์การวัดรังสีอื่นๆ
| ปริมาณ | หน่วย SI | หมายเหตุ | |
|---|---|---|---|
| ชื่อ | ซิม. | ||
| การแผ่รังสีของซีกทรงกลม | ε | ไม่มีข้อมูล | ค่าการแผ่รังสีของพื้นผิวหารด้วยค่าการแผ่รังสีของวัตถุดำที่อุณหภูมิเดียวกันกับพื้นผิวนั้น |
| ค่าการแผ่รังสีสเปกตรัมครึ่งทรงกลม | ε ν ε λ | ไม่มีข้อมูล | ค่าความสว่างสเปกตรัมของพื้นผิวหารด้วยค่าความสว่างสเปกตรัมของวัตถุดำที่อุณหภูมิเดียวกันกับพื้นผิวนั้น |
| การแผ่รังสีตามทิศทาง | ε Ω | ไม่มีข้อมูล | ปริมาณรังสีที่แผ่ออกมาจากพื้นผิวหารด้วยปริมาณรังสีที่แผ่ออกมาจากวัตถุดำที่อุณหภูมิเดียวกันกับพื้นผิวนั้น |
| การแผ่รังสีแบบทิศทางสเปกตรัม | ε Ω, ν ε Ω, λ | ไม่มีข้อมูล | ค่าความสว่างสเปกตรัมที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิว หารด้วยค่าความสว่างสเปกตรัมของวัตถุดำที่อุณหภูมิเดียวกันกับพื้นผิวนั้น |
| การดูดกลืนแสงแบบครึ่งทรงกลม | เอ | ไม่มีข้อมูล | ปริมาณรังสีที่พื้นผิวดูดซับหารด้วยปริมาณรังสีที่พื้นผิวได้รับ สิ่งนี้ไม่ควรสับสนกับ " ค่าการดูดกลืนแสง " |
| การดูดกลืนสเปกตรัมครึ่งทรงกลม | A ν A λ | ไม่มีข้อมูล | ปริมาณรังสีสเปกตรัมที่ถูกดูดซับโดยพื้นผิวหารด้วยปริมาณรังสีสเปกตรัมที่พื้นผิวนั้นได้รับ ไม่ควรสับสนกับ " การดูดกลืนรังสีสเปกตรัม " |
| การดูดซับแบบมีทิศทาง | Ω | ไม่มีข้อมูล | ปริมาณรังสีที่ถูกดูดซับโดยพื้นผิว หารด้วยปริมาณรังสีที่ตกกระทบลงบนพื้นผิวนั้น อย่าสับสนกับ " ค่าการดูดกลืนแสง " |
| การดูดกลืนแสงตามทิศทางสเปกตรัม | A Ω, ν A Ω, λ | ไม่มีข้อมูล | ค่าความสว่างเชิงสเปกตรัมที่ถูกดูดซับโดยพื้นผิว หารด้วยค่าความสว่างเชิงสเปกตรัมที่ตกกระทบลงบนพื้นผิวนั้น ไม่ควรสับสนกับ " การดูดกลืนเชิงสเปกตรัม " |
| การสะท้อนแสงแบบครึ่งทรงกลม | อาร์ | ไม่มีข้อมูล | ฟลักซ์การแผ่รังสีที่สะท้อนจากพื้นผิวหารด้วยฟลักซ์การแผ่รังสีที่พื้นผิวนั้นได้รับ |
| การสะท้อนแสงครึ่งทรงกลมเชิงสเปกตรัม | R ν R λ | ไม่มีข้อมูล | ปริมาณสเปกตรัมที่สะท้อนจากพื้นผิวหารด้วยปริมาณสเปกตรัมที่พื้นผิวนั้นรับเข้ามา |
| การสะท้อนแสงตามทิศทาง | อาร์Ω | ไม่มีข้อมูล | ความสว่างที่สะท้อนจากพื้นผิวหารด้วยความสว่างที่พื้นผิวนั้นได้รับ |
| การสะท้อนแสงตามทิศทางสเปกตรัม | R Ω, ν R Ω, λ | ไม่มีข้อมูล | ความสว่างเชิงสเปกตรัมที่สะท้อนจากพื้นผิวหารด้วยความสว่างเชิงสเปกตรัมที่พื้นผิวนั้นได้รับ |
| การส่งผ่านทรงครึ่งวงกลม | ที | ไม่มีข้อมูล | ฟลักซ์การแผ่รังสีที่ส่งผ่านพื้นผิวหารด้วยฟลักซ์การแผ่รังสีที่พื้นผิวนั้นได้รับ |
| การส่งผ่านสเปกตรัมครึ่งทรงกลม | ทีνทีλ | ไม่มีข้อมูล | ปริมาณสเปกตรัมที่ส่งผ่านพื้นผิวหารด้วยปริมาณสเปกตรัมที่พื้นผิวนั้นรับเข้ามา |
| การส่งผ่านทิศทาง | ทีΩ | ไม่มีข้อมูล | ปริมาณรังสีที่ส่งผ่านจากพื้นผิวหารด้วยปริมาณรังสีที่พื้นผิวนั้นรับเข้ามา |
| การส่งผ่านทิศทางสเปกตรัม | T Ω,ν T Ω, λ | ไม่มีข้อมูล | ค่าความสว่างสเปกตรัมที่ส่งผ่านโดยพื้นผิวหารด้วยค่าความสว่างสเปกตรัมที่พื้นผิวนั้นได้รับ |
| สัมประสิทธิ์การลดทอนของซีกทรงกลม | μ | ม−1 | ปริมาณรังสีที่ถูกดูดซับและกระเจิงโดยปริมาตรต่อหน่วยความยาว หารด้วยปริมาณรังสีที่ปริมาตรนั้นได้รับ |
| สัมประสิทธิ์การลดทอนสเปกตรัมครึ่งทรงกลม | μ ν μ λ | ม−1 | ปริมาณรังสีสเปกตรัมที่ถูกดูดซับและกระเจิงโดยปริมาตรต่อหน่วยความยาว หารด้วยปริมาณรังสีที่ปริมาตรนั้นได้รับ |
| สัมประสิทธิ์การลดทอนตามทิศทาง | μ Ω | ม−1 | ปริมาณรังสีที่ถูกดูดซับและกระเจิงโดยปริมาตรต่อหน่วยความยาว หารด้วยปริมาณรังสีที่ปริมาตรนั้นได้รับ |
| สัมประสิทธิ์การลดทอนทิศทางสเปกตรัม | μ Ω, ν μ Ω, λ | ม−1 | ปริมาณรังสีสเปกตรัมที่ถูกดูดซับและกระเจิงโดยปริมาตรต่อหน่วยความยาว หารด้วยปริมาณรังสีที่ปริมาตรนั้นได้รับ |
ดูเพิ่มเติม
- ฟังก์ชันการกระจายการสะท้อนแบบสองทิศทาง
- การวัดสี
- ค่าการแผ่รังสี
- กฎโคไซน์ของแลมเบิร์ต
- การส่งผ่าน
- เส้นทางของดวงอาทิตย์
- ค่าการสะท้อนแสง
- อัลเบโด
- ผลกระทบของเรสตรัลเลน
- ความสัมพันธ์ลิดเดน-แซคส์-เทลเลอร์
ลิงก์ภายนอก
- ข้อมูลการสะท้อนแสงถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 16 ธันวาคม 2024 ที่Wayback Machine
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} }}},}