Wat is diffuse reflectie?

Diffuse reflectie is de eigenschap van verstrooid licht bij het reflecteren van een oppervlak. Licht reist in een rechte lijn en wanneer het een voorwerp raakt, wordt de verwachte primaire reflectiehoek een spiegelreflectie genoemd. Bovendien reflecteert het licht ook in alle mogelijke hoeken en richtingen. De mate of omvang van deze diffuse reflectie is afhankelijk van de kenmerken van de reflecterende stof en het oppervlak.

Sommige oppervlakken, zoals een hooggepolijste metalen spiegel, reflecteren licht met bijna 100% spiegelend rendement. Andere oppervlakken, zoals die van sommige kristallen of vloeistoffen, kunnen het grootste deel of het gehele oppervlak en medium passeren. De meeste objecten van de wereld, inclusief de bovenstaande voorbeelden, reflecteren licht zowel spiegelend als diffuus in verschillende mate. Diffuse reflectie is de primaire eigenschap van licht waarmee menselijke ogen een object kunnen zien.

De belangrijkste bepalende factor voor reflectie is de absorptie van licht door het oppervlak. Gepolijste oppervlakken zoals witte marmersteen of de willekeurig onregelmatige vezels van papier reflecteren diffuus licht met bijna dezelfde efficiëntie. Zwarte objecten absorberen meestal meer licht. Sommige natuurlijke en door de mens gemaakte dingen stralen licht uit en overweldigen elke diffuse reflectie van hun oppervlak om ze als objecten te onderscheiden.

Licht wordt geabsorbeerd door en weerkaatst op oppervlakken op nanoschaal. Zichtbaar licht, van violet tot rood, heeft een golflengte van 380 tot 780 nanometer (nm). Oppervlakken met een moleculaire structuur die sympathiek zijn voor een bepaalde golflengte zullen dit reflecteren. Anderen zullen er doorheen gaan totdat de straal een reflecterend oppervlak eronder ontmoet. Op deze schaal zijn alle oppervlakken tot op zekere hoogte onregelmatig.

De kleur van een object wordt bepaald door zijn diffuse reflectie. Spiegelende reflectie, zoals de sprankelende hoogtepunten van de gebeeldhouwde vorm van een auto, is bijna 100% van de lichtbron. Schuine lichtstralen van de rest van de lichaamsverf worden gedeeltelijk geabsorbeerd en slechts een smallere golflengte zoals kersenrood wordt in alle richtingen gereflecteerd, ook in de richting van de ogen van een bewonderaar.

Drie soorten materialen hebben geen goede diffuse reflectiviteit. Ze omvatten moleculair compacte stoffen, zoals metalen, die geen licht doorlaten. Stoffen zoals gassen en glas met losse moleculaire structuren die bijna alle licht doorlaten, vallen ook in deze categorie.

Bovendien absorberen zeer eenvoudige of zeer complexe kristallijne structuren licht en breken het door het oppervlak in plaats van er vanaf te reflecteren. Diamanten, zout en de harde schaal of schubben van sommige insecten vallen in deze categorie. Diffuse reflectie is ook gebruikt als een term voor fotografische techniek om een ​​lichtbron op een onderwerp te laten stuiteren voor een meer gelijkmatige, minder gerichte verlichting.