Speculaire reflectie

Figuur 1: Speculaire reflectie op een vlak oppervlak, waarbij de uitgaande hoek gelijk is aan de hoek van inval.

De klassieke vorm van lichtreflectie is die van speculaire reflectie, van het Latijnse woord speculum (spiegel), of anders van regelmatige reflectie.Dat soort reflectie komt voor op gladde oppervlakken, bijv. van gepolijste metalen of glazen stukken, ook gevallen met totale interne reflectie, of op oppervlakken van vloeistoffen.Hier is de hoek van het gereflecteerde licht, gemeten tegen de oppervlaktenormaal, gelijk aan die hoek voor het invallende licht (zie figuur 1).Die situatie wordt meestal met grote nauwkeurigheid aangetroffen op verschillende soorten vlakke spiegels.Bij gebogen reflecterende oppervlakken verkrijgt men ook een speculaire reflectie; de invalshoeken en de invalshoek worden dan gemeten tegen de plaatselijke normaalrichting.

De gewone wet van de weerkaatsing (hoek van uitvoer = hoek van inval) houdt verband met het feit dat de component van de golfvector langs het weerkaatsende oppervlak behouden blijft.

Andere soorten weerkaatsing, waarbij verstrooiing van licht optreedt

Als het weerkaatsende oppervlak bijna vlak, maar niet geheel vlak is, kan het uitgaande licht over een bepaald bereik van hoeken worden verspreid; dat wordt diffuse verstrooiing genoemd.Met een aanzienlijk ruw oppervlak, dat aanzienlijke verstrooiing veroorzaakt, kan er een aanzienlijk hoekbereik zijn, bijvoorbeeld met een breedte van 10°.Vooral volumediffusers, maar ook sommige matte verven, hebben de neiging om zelfs een veel bredere hoekverdeling van verstrooid licht te produceren, vaak zelfs in de buurt van het standaardgeval van een Lambertiaanse verstrooier.Dat kan worden beschouwd als het tegenovergestelde van speculaire reflectie: perfect diffuse reflectie.Er kan ook sprake zijn van een combinatie van speculaire en diffuse reflectie; een voorwerp met dergelijke eigenschappen vertoont (afhankelijk van de belichtingsomstandigheden) speculaire hooglichten naast het uiterlijk dat door diffuse verstrooiing wordt opgewekt.

Speculaire reflecties kunnen, van grote afstand gezien, veel helderder lijken dan diffuse reflecties, omdat het weerkaatste licht naar een kleiner bereik van richtingen wordt geconcentreerd.(Dat kan een probleem zijn in de context van laserveiligheid.)Anderzijds blijven speculaire reflecties voor een absorber onopgemerkt als het weerkaatste licht zijn of haar ogen mist.

Voorwaarde voor speculaire reflectie

Omdat de golflengten van zichtbaar licht vrij klein zijn (ver onder 1 μm), vereist zuivere speculaire reflectie een hoge mate van vlakheid van het oppervlak – veel meer dan bijvoorbeeld voor microgolven.Daarom moet bijvoorbeeld een metalen oppervlak zeer zorgvuldig worden gepolijst om een bijna perfecte spiegelreflectie te verkrijgen.

Reflectie op diffractieroosters

Een gewijzigde vorm van speculaire reflectie kan zich voordoen op diffractieroosters.Hier kan de uitgangshoek aanzienlijk afwijken van de invalshoek, en hangt ook af van de optische golflengte, maar in het ideale geval is er weer geen diffuse reflectie.

Speculaire reflectie bij beeldvorming

Speculaire reflecties kunnen worden gebruikt voor beeldvorming – bijvoorbeeld in reflectieve telescopen.In tegenstelling tot diffuse reflectie, waarbij willekeurige hoekveranderingen worden geïntroduceerd, blijft de beeldinformatie behouden bij speculaire reflectie.Diffuse reflectoren kunnen echter nog steeds nuttig zijn als scherm in bepaalde beeldvormingsinstrumenten; zo’n scherm moet in een beeldvlak worden geplaatst.

Vragen en opmerkingen van gebruikers

Hier kunt u vragen en opmerkingen insturen. Voor zover ze worden geaccepteerd door de auteur, zullen ze verschijnen boven deze paragraaf, samen met het antwoord van de auteur. De auteur beslist op basis van bepaalde criteria over de acceptatie. In principe moet het onderwerp van voldoende breed belang zijn.

Gelieve hier geen persoonlijke gegevens in te voeren; we zouden ze anders spoedig verwijderen. (Zie ook onze privacyverklaring.) Indien u persoonlijke feedback of advies van de auteur wenst te ontvangen, kunt u contact met hem opnemen, bijv. via e-mail.

Door inzending geeft u toestemming voor eventuele publicatie van uw input op onze website volgens onze regels. (Als u later uw toestemming intrekt, zullen wij deze inputs verwijderen.) Aangezien uw inputs eerst door de auteur worden beoordeeld, kunnen zij met enige vertraging worden gepubliceerd.

Zie ook: spiegels, verstrooiing, reflectiviteit
en andere artikelen in de categorie algemene optica

Als u deze pagina leuk vindt, deel de link dan met uw vrienden en collega’s, bijv.bijvoorbeeld via sociale media:

Deze deelknoppen zijn op een privacy-vriendelijke manier geïmplementeerd!

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.