Il tipo classico di riflessione della luce è quello della riflessione speculare, dal latino speculum (specchio), o in alternativa riflessione regolare.Questo tipo di riflessione si incontra su superfici lisce, ad es. In questo caso, l’angolo della luce riflessa, misurato rispetto alla normale alla superficie, è uguale all’angolo della luce incidente (vedi figura 1). Questa situazione si trova di solito con alta precisione su vari tipi di specchi piani. Per le superfici riflettenti curve, si ottiene anche una riflessione speculare; gli angoli di incidenza e di uscita sono quindi misurati rispetto alla direzione della normale locale.
La legge comune della riflessione (angolo di uscita = angolo di incidenza) è legata al fatto che la componente del vettore d’onda lungo la superficie riflettente è conservata.
Altri tipi di riflessione, che coinvolgono la diffusione della luce
Se la superficie riflettente è quasi piatta, ma non completamente piatta, la luce in uscita può essere diffusa su una certa gamma di angoli; questo è chiamato diffusione diffusa.Con una superficie sostanzialmente ruvida, che causa una dispersione significativa, ci può essere una gamma angolare sostanziale, per esempio con un’ampiezza di 10°.Soprattutto i diffusori di volume, ma anche alcune vernici opache, tendono a produrre anche una distribuzione angolare molto più ampia della luce diffusa, spesso anche avvicinandosi al caso standard di uno scatterer lambertiano.Questo può essere considerato come l’opposto della riflessione speculare: riflessione perfettamente diffusiva.Ci può essere anche una combinazione di riflessione speculare e diffusa; un oggetto con tali proprietà esibisce riflessi speculari (a seconda delle condizioni di illuminazione) in aggiunta all’aspetto generato dalla diffusione diffusa.
Le riflessioni speculari possono apparire molto più luminose delle riflessioni diffuse, se viste da una grande distanza, perché la luce riflessa è concentrata in una gamma più piccola di direzioni (questo può essere un problema nel contesto della sicurezza del laser.D’altra parte, le riflessioni speculari rimangono inosservate per un assorbitore se la luce riflessa manca i suoi occhi.
Condizione per la riflessione speculare
Perché le lunghezze d’onda della luce visibile sono piuttosto piccole (ben al di sotto di 1 μm), la riflessione speculare pura richiede un alto grado di planarità della superficie – molto più che per le microonde, per esempio.Pertanto, una superficie metallica, per esempio, deve essere lucidata molto attentamente per ottenere una riflessione speculare quasi perfetta.
Riflessione su reticoli di diffrazione
Una forma modificata di riflessione speculare può verificarsi su reticoli di diffrazione, dove l’angolo di uscita può deviare sostanzialmente dall’angolo di incidenza, e dipende anche dalla lunghezza d’onda ottica, ma non c’è di nuovo alcuna riflessione diffusa nel caso ideale.
Riflessione speculare nell’imaging
Le riflessioni speculari possono essere usate per l’imaging – per esempio, nei telescopi a riflessione.In contrasto con la riflessione diffusa, dove vengono introdotti cambiamenti angolari casuali, l’informazione dell’immagine viene preservata con la riflessione speculare.Tuttavia, i riflettori diffusi possono ancora essere utili come schermi in alcuni strumenti di imaging; tale schermo deve essere posizionato in un piano di immagine.
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Vedi anche: specchi, dispersione, riflettività
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