Введение
Способность объекта отражать свет
Отражательная способность поверхности материала – это мера его эффективности в отражении излучаемой энергии. Она представляет собой долю падающей электромагнитной мощности, отражаемой на границе раздела. Отражательная способность является компонентом реакции электронной структуры материала на электромагнитное поле света и, как правило, зависит от частоты или длины волны света, его поляризации и угла падения. Зависимость отражательной способности от длины волны называется спектром отражения или кривой спектральной отражательной способности.
Спектральная полусферная отражательность
Спектральная полусферическая отражательная способность по частоте и спектральная полусферическая отражательная способность по длине волны поверхности, обозначаемые Rν и Rλ соответственно, определяются как. Она может быть больше 1 для глянцевой поверхности, освещенной источником, таким как Солнце, при измерении отражательной способности в направлении максимальной яркости (см. также эффект Зеелигера).
Тип поверхности
Учитывая, что отражательная способность является направленным свойством, большинство поверхностей можно разделить на те, которые дают зеркальное отражение, и те, которые дают рассеянное отражение. Для зеркальных поверхностей, таких как стекло или полированный металл, отражательная способность почти равна нулю при всех углах, кроме угла, соответствующего отражению; то есть угол такой же по отношению к нормали поверхности в плоскости падения, но с противоположной стороны. Когда излучение падает на поверхность перпендикулярно, оно отражается обратно в том же направлении. Для рассеянных поверхностей, таких как матовая белая краска, отражательная способность равномерна; излучение отражается под всеми углами одинаково или почти одинаково. Такие поверхности называют ламбертовскими. Большинство реальных объектов демонстрируют сочетание рассеянных и зеркальных отражательных свойств.
Отражательная способность воды
Отражение происходит, когда свет переходит из среды с одним показателем преломления в другую среду с отличным показателем преломления. Зеркальное отражение от водной поверхности рассчитывается по уравнениям Френеля. Френелевское отражение является направленным и поэтому не оказывает существенного влияния на альбедо, которое в основном обусловлено диффузным отражением. Реальная поверхность воды может быть волнистой. Отражательная способность, основанная на предположении о плоской поверхности, как это определено уравнениями Френеля, может быть скорректирована для учета волнообразности.
Эффективность решетки
Обобщение отражательной способности на дифракционную решетку, которая разделяет свет по длинам волн, называется дифракционной эффективностью.