Phản xạ - Phần 1

Phản xạ bề mặt của vật liệu là hiệu quả của nó trong phản xạ năng lượng bức xạ. Đó là một phần của điện từ sự cố mà được phản ánh tại một giao diện. Phổ phản xạ hoặc đường phản xạ quang phổ là đồ thị phản xạ như là một hàm của bước sóng.

Định nghĩa toán học
Phản xạ bán cầu
Phản xạ bán cầu của một bề mặt, được biểu thị là R, được định nghĩa là

R={\frac {\Phi _{\mathrm {e} }^{\mathrm {r} }}{\Phi _{\mathrm {e} }^{\mathrm {i} }}},

where

Φ_e^r is the radiant flux reflected by that surface;
Φ_eⁱ is the radiant flux received by that surface.

Spectral hemispherical reflectance

The spectral hemispherical reflectance in frequency and spectral hemispherical reflectance in wavelength of a surface, denoted R_ν and R_λ respectively, are defined as^[1]

R_{\nu }={\frac {\Phi _{\mathrm {e} ,\nu }^{\mathrm {r} }}{\Phi _{\mathrm {e} ,\nu }^{\mathrm {i} }}},

R_{\lambda }={\frac {\Phi _{\mathrm {e} ,\lambda }^{\mathrm {r} }}{\Phi _{\mathrm {e} ,\lambda }^{\mathrm {i} }}},

where

Φ_e,ν^r is the spectral radiant flux in frequency reflected by that surface;
Φ_e,νⁱ is the spectral radiant flux in frequency received by that surface;
Φ_e,λ^r is the spectral radiant flux in wavelength reflected by that surface;
Φ_e,λⁱ is the spectral radiant flux in wavelength received by that surface.

Directional reflectance

The directional reflectance of a surface, denoted R_Ω, is defined as

R_{\Omega }={\frac {L_{\mathrm {e} ,\Omega }^{\mathrm {r} }}{L_{\mathrm {e} ,\Omega }^{\mathrm {i} }}},

where

L_e,Ω^r is the radiance reflected by that surface;
L_e,Ωⁱ is the radiance received by that surface.

Spectral directional reflectance

The spectral directional reflectance in frequency and spectral directional reflectance in wavelength of a surface, denoted R_Ω,ν and R_Ω,λ respectively, are defined as

R_{\Omega ,\nu }={\frac {L_{\mathrm {e} ,\Omega ,\nu }^{\mathrm {r} }}{L_{\mathrm {e} ,\Omega ,\nu }^{\mathrm {i} }}},

R_{\Omega ,\lambda }={\frac {L_{\mathrm {e} ,\Omega ,\lambda }^{\mathrm {r} }}{L_{\mathrm {e} ,\Omega ,\lambda }^{\mathrm {i} }}},

where

L_e,Ω,ν^r is the spectral radiance in frequency reflected by that surface;
L_e,Ω,νⁱ is the spectral radiance received by that surface;
L_e,Ω,λ^r is the spectral radiance in wavelength reflected by that surface;
L_e,Ω,λⁱ is the spectral radiance in wavelength received by that surface.

Phản xạ

Fresnel phản xạ hệ số cho một bề mặt ranh giới giữa không khí và một vật liệu biến trong sự phụ thuộc của các chỉ số khúc xạ phức tạp và góc độ của tỷ lệ.
“Reflectivity” chuyển hướng ở đây. Đối với công thức EM, xem Fresnel điện phản chiếu.
Đối với vật liệu đồng nhất và bán vô hạn (xem halfspace), độ phản xạ cũng giống như phản xạ. Phản xạ là hình vuông của độ lớn của hệ số phản xạ Fresnel, đó là tỷ số của trường phản xạ đến điện trường, như vậy hệ số phản xạ có thể được biểu diễn như một số phức được xác định bởi phương trình Fresnel một lớp duy nhất, trong khi phản xạ luôn là một con số tích cực.

Đối với phương tiện truyền thông lớp và giới hạn, theo CIE, phản xạ cần được phân biệt với phản xạ bởi thực tế là độ phản xạ là một giá trị áp dụng cho vật thể phản xạ dày. Khi phản xạ xảy ra từ các lớp mỏng của vật liệu, hiệu ứng phản xạ nội bộ có thể làm cho phản xạ thay đổi với độ dày bề mặt. Phản xạ là giá trị giới hạn phản xạ khi mẫu trở nên dày; nó là phản xạ nội tại của bề mặt, do đó bất kể các thông số khác như phản xạ của bề mặt phía sau. Một cách khác để giải thích điều này là phản xạ là một phần của điện từ được phản xạ từ một mẫu cụ thể, trong khi phản xạ là một thuộc tính của vật liệu, nó sẽ được đo trên một máy hoàn hảo nếu vật liệu chiếm đầy một nửa không gian.

Loại bề mặt
Trở lại thực tế là phản xạ là một thuộc tính định hướng, hầu hết các bề mặt có thể được chia thành những phần cho phản xạ phản chiếu và những phản xạ khuếch tán:

đối với các bề mặt hình trụ, chẳng hạn như kính hoặc kim loại đánh bóng, phản xạ sẽ gần như bằng không tại mọi góc trừ ở góc phản xạ thích hợp; nghĩa là, bức xạ phản xạ sẽ theo một con đường khác nhau từ bức xạ tới cho mọi trường hợp khác với bức xạ bình thường đối với bề mặt;
đối với các bề mặt khuếch tán, chẳng hạn như sơn trắng mờ, phản xạ là đồng nhất; bức xạ được phản xạ ở tất cả các góc độ bằng nhau hoặc gần bằng nhau. Những bề mặt như vậy được cho là Lambertian.
Hầu hết các vật thực có một số hỗn hợp các tính chất phản xạ và tán xạ.

Phản xạ nước

Phản xạ của nước mịn ở 20 ° C (chiết suất 1.333).
Phản ánh xảy ra khi ánh sáng di chuyển từ môi trường có một chỉ số khúc xạ vào môi trường thứ hai với một chỉ số khúc xạ khác.

Sự phản xạ đặc trưng từ một phần nước được tính bằng phương trình Fresnel. Fresnel phản xạ là hướng và do đó không đóng góp đáng kể cho albedo mà chủ yếu là khuếch tán phản ánh.

Mặt nước thực sự có thể lượn sóng. Phản xạ giả định một bề mặt bằng phẳng như được đưa ra bởi các phương trình Fresnel có thể được điều chỉnh để tính đến sóng.

Phản xạ – Phần 1

Spectral hemispherical reflectance

Directional reflectance

Spectral directional reflectance

Leave a Comment Cancel Reply