Was ist diffuse Reflexion?
Diffuse Reflexion ist die Eigenschaft des Lichts, beim Reflektieren von einer Oberfläche zu streuen. Licht bewegt sich in einer geraden Linie, und wenn es auf ein Objekt auftrifft, wird der erwartete Hauptreflexionswinkel als Spiegelreflexion bezeichnet. Darüber hinaus reflektiert das Licht auch in alle möglichen Winkel und Richtungen. Der Grad oder die Größe dieser diffusen Reflexion hängt von den Eigenschaften der reflektierenden Substanz und Oberfläche ab.
Einige Oberflächen, z. B. ein hochglanzpolierter Metallspiegel, reflektieren das Licht mit einer nahezu 100% igen Spiegeleffizienz. Andere Oberflächen, wie die einiger Kristalle oder Flüssigkeiten, können den größten Teil oder den gesamten Teil der Oberfläche und des Mediums durchdringen. Die meisten Objekte der Welt, einschließlich der obigen Beispiele, reflektieren Licht sowohl spiegelnd als auch diffus in unterschiedlichem Maße. Diffuse Reflexion ist die primäre Eigenschaft des Lichts, die es dem menschlichen Auge ermöglicht, ein Objekt zu sehen.
Die Hauptdeterminante der Reflexion ist die Lichtabsorption der Oberfläche. Polierte Oberflächen wie weißer Marmor oder unregelmäßige Papierfasern reflektieren diffuses Licht mit nahezu gleicher Effizienz. Schwarze Objekte neigen dazu, mehr Licht zu absorbieren. Einige natürlich vorkommende und vom Menschen geschaffene Dinge strahlen Licht aus und überwältigen jegliche diffuse Reflexion von ihrer Oberfläche, um sie als Objekte zu kennzeichnen.
Licht wird von Oberflächen im Nanobereich absorbiert und reflektiert. Sichtbares Licht von violett bis rot hat eine Wellenlänge von 380 bis 780 Nanometer (nm). Oberflächen mit einer Molekülstruktur, die für eine bestimmte Wellenlänge sympathisch ist, reflektieren diese. Andere passieren es, bis der Strahl auf eine reflektierende Oberfläche darunter trifft. In diesem Maßstab sind alle Oberflächen bis zu einem gewissen Grad unregelmäßig.
Die Farbe eines Objekts wird durch seine diffuse Reflexion bestimmt. Spiegelreflexionen, wie die funkelnden Glanzlichter der skulpturalen Form eines Automobils, machen fast 100% der Lichtquelle aus. Schiefe Lichtstrahlen vom Rest der Körperfarbe werden teilweise absorbiert, und nur eine engere Wellenlänge wie Kirschrot wird in alle Richtungen reflektiert, auch in Richtung der Augen eines Bewunderers.
Drei Arten von Materialien haben kein gutes diffuses Reflexionsvermögen. Dazu gehören molekular kompakte Substanzen wie Metalle, die kein Licht durchlassen. Substanzen wie Gase und Glas mit losen molekularen Strukturen, die fast alles Licht durchlassen, fallen ebenfalls in diese Kategorie.
Darüber hinaus absorbieren sehr einfache oder sehr komplexe kristalline Strukturen Licht und brechen es durch seine Oberfläche, anstatt es zu reflektieren. Diamanten, Salz und die harte Schale oder Schuppen einiger Insekten fallen in diese Kategorie. Die diffuse Reflexion wurde auch als Ausdruck der Fototechnik verwendet, um eine Lichtquelle auf ein Objekt für eine gleichmäßigere, weniger gerichtete Beleuchtung zu reflektieren.