Heijastavuus

Heijastavuus on ominaisuus, jonka mukaan kappale tai rajapinta heijastaa osan saapuvasta elektromagneettisesta säteilystä. Se määritellään suhteena heijastuneen säteilyn voimakkuuden ja saapuvan säteilyn voimakkuuden välille. Arvo on 0–1 (0–100 %). Heijastuvuus riippuu aallonpituudesta, tulokulmasta, pinnan rakenteesta sekä materiaalin optisista ominaisuuksista.

On kaksi päätyyppiä: spekularinen (peilimäinen) heijastuvuus, jossa valo palautuu suunnilleen samalla tulosijalla, ja diffuusi (hajautunut) heijastuvuus, jossa valo leviää moniin suuntiin pinnan epätasaisuuksien vuoksi. Pintojen karheus, koostumus ja pintakäsittely vaikuttavat molempiin tyyppeihin. Myös materiaali ja sen riittävän paksuuden sekä pinnan raapaisujen määrä voivat muuttaa heijastavuutta.

Teoreettisesti heijastuminen kuvaillaan Fresnelin yhtälöillä: rajapinnasta kahden materiaalin taitekerrointen n1 ja n2 mukaan heijastuminen riippuu sekä tulokulmasta että polarisaatiosta. Normal incidence -tilanteessa heijastuskerroin R0 = ((n1−n2)/(n1+n2))^2. Käytännössä sekä aallonpituus että tulokulma vaikuttavat, joten R(λ, θ) voi olla monimutkainen funktio.

Mittauksia tehdään esimerkiksi spektrifotometrillä sekä integraattorikuorilla (diffuusi heijastavuus) ja goniometrialla (tarkka kulmakohtainen heijastus). Heijastavuus voidaan raportoida spektrinä R(λ) tai kokonaisalbedona.

Sovelluksia ovat optiset järjestelmät (peilit, linssit, suojakalvot), rakennusten valonhallinta ja energiatehokkuus, sekä ilmasto- ja avaruustutkimus (albedot ja pinnan heijastavuus).