Valgusvoo peegeldumine, murdumine ja neeldumine

Visuaalse tegevuse tulemusena silmadesse sisenev valgusvoo tekitavad osaliselt esmased valgusallikad ja suuremal määral nende poolt valgustatud pinnad, mis muutuvad sekundaarseteks valgusallikateks. Mõlemal juhul toimub primaarsete valgusallikate tekitatud valgusvoo ümberjaotumine peegelduse, murdumise ja neeldumise kaudu, pinnad, millele see valgusvoog on suunatud.

Valguse peegeldus – see on valguslaine tagasitulek, kui see langeb kahe erineva murdumisnäitajaga meediumi vahelisele liidesele "tagasi" esimesse kandjasse.

Valguse murdumine - nähtus, mis seisneb valguslaine levimissuuna muutumises ühest keskkonnast teise üleminekul, mis erineb valguse murdumisnäitaja poolest.

Valguse neeldumine on keskkonda läbiva valguse intensiivsuse vähenemine selle vastasmõju tõttu keskkonna osakestega. Sellega kaasneb aine kuumutamine, aatomite või molekulide ioniseerimine või ergastamine, fotokeemilised protsessid jne.Aine neeldunud energiat võib aine täielikult või osaliselt erineva sagedusega uuesti kiirata.

Valgusvoo ümberjaotumist võib tingida vajadus juhtida valgusvoogu teatud ruumipiirkondades (valgustada objekte, mida on vaja eristada) või vajadusest vähendada vaatevälja heledust — valgustusseadmed — või tekib valgustatud pindade optiliste omaduste tõttu.

Valgusvoog F, mis tahes füüsilise objekti pinnale langev kiir (langev valgusvoog), jaguneb kaheks või kolmeks komponendiks:

• üks osa pöördub alati tagasi peegeldusena, moodustades peegelduva voo Φρ;

• üks osa imendub alati (neeldunud voog Fα, mis põhjustab kehatemperatuuri tõusu;

• mõnel juhul tagastatakse osa valgusvoost murdumise teel (murdumisvoog Фτ).

Tutvustame peegeldusteguri p, neeldumisteguri α ja murdumisnäitaja t mõistet:

ρ = Φρ/ F,

ρ = Τα/ F,

ρ = Фτ/ F,

Valgustatud pindade optilisi omadusi iseloomustavate vastavate koefitsientide vahel on võrdsus:

ρ + α + τ = 1

Valguse murdumisega kaasneb peegelduse nähtus. See, milline valgusvoo peegeldumine ja murdumine toimub, sõltub pinna või keha omadustest ning suurel määral pinna või keha struktuurist (töötlusest).

Visuaalne peegeldus/murdumine, mida iseloomustab langemis- ja peegeldus-/murdumisnurkade ja ruuminurkade võrdsus, millesse langev ja peegeldunud/murdunud valgusvoog langeb.Pinnale langev paralleelne valguskiir peegeldub ja murdub, moodustades paralleelse valguskiire.

Visuaalne peegeldus ilmneb näiteks metalli pihustamisel (Al, Ag) või metallist poleeritud pindade (Al poleeritud ja keemiliselt oksüdeeritud) korral ning peegeldumine toimub tavalise klaasi või teatud tüüpi orgaanilise klaasi puhul.

Komplekspeegeldus/murdumine, mida iseloomustab asjaolu, et valgusvoog peegeldub/murdub osaliselt vastavalt peegelduspeegelduse/murdumise seadustele ja osaliselt hajuspeegelduse/murdumise seadustele Kompleks(liiges)peegeldus toimub keraamilise emailiga, ja kompleksne (liite) murdumine – mattklaasist ja teatud tüüpi orgaanilisest klaasist.

Täiesti hajus peegeldus/murdumine on peegeldus/murdumine, mille puhul peegelduv/murduv pind on kõigis suundades võrdse heledusega, sõltumata langeva valguskiire suunast. Täiesti hajusa pinna omadusi omavad valge värviga kaetud pinnad, aga ka sisemise ebahomogeense struktuuriga materjalid, milles keha sees on palju peegeldusi ja murdumisi (piimaklaas).

Hajus peegeldus/murdumine, mida iseloomustab peegeldunud/murdunud valgusvoo ruuminurga suurenemine langeva ruuminurgaga võrreldes. Pinnale langev paralleelne valgusvihk hajub ruumis peamiselt ühes suunas.

Nagu valgusallika fotomeetriline kõver, on peegeldav või murduv pinnaelement seotud valguse intensiivsus või heleduse väärtus… Hajapeegelduse näiteks võivad olla metallist mattpinnad ja hajusa murdumise saab saavutada mattklaasi või orgaaniliste polümeeride (polümetüülmetakrülaat) abil.

Telge kiirgava pinna üheks tunnuseks on heledustegur β, mis on määratud samale valgustiheduse väärtusele kui peegeldava/läbilaskva pinna antud suuna heleduse ja heleduse Ldif suhe, mis sellel oleks täielik hajus peegeldus/ülekanne, pinnaga identne, peegeldusteguriga, mis on võrdne ühtsusega:

β = L / Ldif =πL /E

Mõne materjali koefitsientide ρ ja τ väärtus:

Materjal Peegelduskoefitsient ρ Läbilaskvus τ Hajusa valguse peegeldusega Magneesiumkarbonaat 0,92 — Magneesiumoksiid 0,91 — Kriit, kips 0,85 — Portselanemail (valge) 0,8 — Valge paber (Whatmani paber) 0,76 — Valge liimvärv (valge pind 65 — rusuv0. metallid 0,15 — kivisüsi 0,08 — nitroemail valge 0,7 — hajutatud valguse läbilaskvus Vaikne klaas (paksus 2,3 mm) 0,5 0,35 Paigaldatud vaikne klaas (2,3 mm) 0,30 0,55 Bioklaas valge (2-3 mm) 0,35 0,5 mm Opaalklaas (0,2 mm) 0,7 Helendav paber, kollakas mustriga 0 ,35 0,4 Suunatud valguse hajutatud peegeldusega Söövitatud alumiinium 0,62 — Poolmatt Alzak-alumiinium 0,72 — Alumiiniumvärv nitrolakiga 0,55 — Poleerimata nikkel 0,5 — Poleerimata messing läbilaskevõimega valgusdioos 0,45 klaas (2,3 mm) 0,08 0,8 Mehaaniline satiinklaas (2 mm) 0,14 0,7 Õhuke pärgament (valge) 0,4 0,4 ​​Siidvalge 0,3 0, 45 Suunatud peegeldus (peegel) Värske poleeritud hõbe 0,92 — Hõbetatud alumiinium (peegel) — Alz.85 ) 0,8 — poleeritud kroom 0,62 — poleeritud teras 0,5 — poleeritud messing 0,6 —Lehtmetall 0,55 — valguse suuna läbilaskvus Läbipaistev klaas (2 mm) 0,08 0,89 Orgaaniline klaas (2 mm) 0,10 0,85

Peegelduvuse tundmisest materjali peegeldusomaduste kirjeldamiseks ei piisa. Arvestades, et paljudel materjalidel on selektiivsed peegeldusomadused, mis peegeldavad peamiselt langeva valgusvoo spektri spetsiifilisi lainepikkusi, mille järgi tajutakse peegeldavat pinda teatud värviga.

Iga materjali peegeldusomadused on esitatud peegelduskõverate kujul (peegeldus, protsentides, sõltuvalt lainepikkusest) ja peegeldusvõime on näidatud langeva valgusvoo konkreetse koostise jaoks.