Spekulär reflektion

Figur 1: Spekulär reflektion på en plan yta, där utfallsvinkeln är lika med infallsvinkeln.

Den klassiska typen av ljusreflektion är den spekulära reflektionen, som kommer från det latinska ordet speculum (spegel), eller alternativt regelbunden reflektion.Denna typ av reflektion förekommer på släta ytor, t.ex. av polerade metall- eller glasstycken, inklusive fall med total intern reflektion, eller på ytor av vätskor. här är vinkeln för det reflekterade ljuset, mätt mot ytnormalen, lika med vinkeln för det infallande ljuset (se figur 1). denna situation återfinns vanligen med hög noggrannhet på olika typer av plana speglar. för böjda reflekterande ytor erhåller man också en spekulär reflektion; infalls- och utfallsvinklarna mäts då mot den lokala normalriktningen.

Den vanliga lagen om reflektion (utgångsvinkel = infallsvinkel) är relaterad till det faktum att komponenten av vågvektorn längs den reflekterande ytan bevaras.

Andra typer av reflektion, som innebär att ljuset sprids

Om den reflekterande ytan är nästan platt, men inte helt plan, kan utgångsljuset spridas över ett visst intervall av vinklar; detta kallas diffus spridning.Med en väsentligt grov yta, som orsakar betydande spridning, kan det finnas ett betydande vinkelområde, till exempel med en bredd på 10°. särskilt volymdiffusorer, men även vissa matta färger, tenderar att ge upphov till en ännu mycket bredare vinkelfördelning av det spridda ljuset, som ofta till och med närmar sig standardfallet med en Lambertiansk spridare. detta kan betraktas som motsatsen till speglande reflektion: perfekt diffuserande reflektion.Det kan också finnas en kombination av spekulär och diffus reflektion; ett föremål med sådana egenskaper uppvisar spekulära höjdpunkter (beroende på belysningsförhållandena) utöver det utseende som genereras av diffus spridning.

Spekulära reflektioner kan förefalla mycket ljusare än diffusa reflektioner, när man ser dem från ett stort avstånd, eftersom det reflekterade ljuset koncentreras till ett mindre antal riktningar.

Det kan vara ett problem när det gäller lasersäkerhet.)Å andra sidan förblir spekulära reflektioner obemärkta för en absorberare om det reflekterade ljuset missar hans eller hennes ögon.

Förutsättningar för spekulära reflektioner

Eftersom våglängderna för synligt ljus är ganska små (långt under 1 μm), kräver ren spekulär reflektion en hög grad av planhet på ytan – mycket mer än för mikrovågor, till exempel.Därför måste t.ex. en metallyta vara mycket noggrant polerad för att få en nästan perfekt spegelreflexion.

Reflexioner på diffraktionsgaller

En modifierad form av spekulär reflektion kan förekomma på diffraktionsgaller. här kan utgångsvinkeln väsentligt avvika från infallsvinkeln och beror också på den optiska våglängden, men det förekommer återigen ingen diffus reflektion i idealfallet.

Spekulära reflektioner vid bildframställning

Spekulära reflektioner kan användas för bildframställning – till exempel i reflekterande teleskop.Till skillnad från diffus reflektion, där slumpmässiga vinkelförändringar införs, bevaras bildinformationen vid spegelreflexion. diffusa reflektorer kan dock fortfarande vara användbara som skärmar i vissa avbildningsinstrument; en sådan skärm måste placeras i ett bildplan.

Frågor och kommentarer från användare

Här kan du skicka in frågor och kommentarer. I den mån de godkänns av författaren kommer de att visas ovanför detta stycke tillsammans med författarens svar. Författaren kommer att besluta om godkännande utifrån vissa kriterier. I huvudsak måste frågan vara av tillräckligt brett intresse.

Vänligen ange inte personuppgifter här, annars raderar vi dem snart. (Se även vår integritetspolicy.) Om du vill få personlig feedback eller rådgivning från författaren, vänligen kontakta honom t.ex. via e-post.

Då du skickar in informationen ger du ditt samtycke till att dina inlägg eventuellt publiceras på vår webbplats i enlighet med våra regler. (Om du senare återkallar ditt samtycke kommer vi att radera dessa bidrag.) Eftersom dina bidrag först granskas av författaren kan de komma att publiceras med viss fördröjning.

Se även: speglar, spridning, reflektivitet
och andra artiklar i kategorin allmän optik

Om du tycker om den här sidan, dela gärna länken med dina vänner och kollegor, e.t.ex. via sociala medier:

Dessa delningsknappar är implementerade på ett integritetsvänligt sätt!

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.