Vad är diffus reflektion?

Diffus reflektion är egenskapen för ljus att spridas när de reflekteras från en yta. Ljus rör sig i en rak linje, och när det slår mot ett föremål kallas dess förväntade primära reflektionsvinkel en spekulär reflektion. Dessutom reflekterar ljuset också i alla möjliga vinklar och riktningar. Graden eller storleken av denna diffusa reflektion är beroende av egenskaperna hos den reflekterande substansen och ytan.

Vissa ytor, till exempel en högpolerad metallspegel, reflekterar ljus med nästan 100% speciell effektivitet. Andra ytor, såsom kristaller eller vätskor, kan de flesta eller hela den passera genom ytan och mediet. De flesta föremål i världen, inklusive exemplen ovan, reflekterar ljus både spekulärt och diffust i varierande grad. Diffus reflektion är den primära egenskapen hos ljus som gör att mänskliga ögon kan se ett objekt.

Reflektionens huvudbestämningsfaktor är ytans ljusabsorption. Polerade ytor som vit marmorsten eller slumpmässigt oregelbundna pappersfibrer reflekterar diffust ljus med nästan lika effektivitet. Svarta föremål tenderar att absorbera mer ljus. Vissa naturligt förekommande såväl som mänskliga saker avger ljus och överväldar alla diffusa reflektioner från deras yta för att skilja dem som föremål.

Ljus absorberas av och reflekterar ytorna i nanoskala. Synligt ljus, från violetta till rött, har en våglängd mellan 380 och 780 nanometer (nm). Ytor med en molekylstruktur som är sympatisk för en given våglängd kommer att återspegla det. Andra kommer att passera genom den tills strålen möter en reflekterande yta under den. I denna skala är alla ytor oregelbundna i viss utsträckning.

Färgen på ett objekt bestäms av dess diffusa reflektion. Den spekulära reflektionen, till exempel de glittrande höjdpunkterna i en bils skulpturerade form, är nära 100% av belysningskällan. Skrätta ljusstrålar från resten av kroppsfärgen absorberas delvis, och endast en smalare våglängd som körsbärsröd reflekteras i alla riktningar, inklusive mot en beundrars ögon.

Tre typer av material har inte god diffus reflektivitet. De inkluderar molekylärt kompakta ämnen, såsom metaller, som inte tillåter ljus att passera. Ämnen som gaser och glas med lösa molekylstrukturer som tillåter nästan allt ljus att passera ingår också i denna kategori.

Dessutom absorberar mycket enkla eller mycket komplexa kristallina strukturer ljus och bryter det genom ytan snarare än att reflektera av det. Diamanter, salt och hård skal eller våg av vissa insekter faller i denna kategori. Diffus reflektion har också använts som en term för fotografisk teknik för att studsa en ljuskälla på ett motiv för jämnare, mindre riktad belysning.