Heijastumisukulma

Heijastumisukulma on optiikassa käytetty termi, joka kuvaa kulmaa, jonka saapuva valonsäde muodostaa pinnan normaalin kanssa heijastuspinnän kohdalla. Normaali on pisteen pinnalle kohtisuora viiva, johon valonsäde ja heijastunut säde kokonaisuudessaan voivat muodostaa havaittavan suunnan.

Käytännössä mittaus tapahtuu yhdessä tasossa, joka sisältää sekä saapuvan säteen että pinnan normaalin. Heijastumisukulman määritelmä on siis kulma normaalin ja saapuvan säteen välillä, mitattuna normaalin suunnasta.

Sileän pinnan tapauksessa valon heijastus noudattaa heijastuslakia: saapuva säde ja heijastunut säde ovat samansuuntaisia kuin suhteessa normaalin ja ne muodostavat saman kulman i, eli heijastuslaki voidaan muistaa muodossa i = r, missä r on heijastussukulma. Tämä pitää kaikissa tutuissa tilanteissa, kun pinnan ei ole monitahoinen tai epätasainen.

Pinnoille, joilla on epäsiisti tekstuuri tai mikrokirjas, heijastus voi olla diffuusia, jolloin eri osat pinnasta heijastavat valoa eri kulmissa. Tällöin yksittäinen heijastumisukulma ei määritä koko heijastusta samalla tavalla kuin sileillä pinnoilla.

Heijastumisukulmaa käytetään laajasti optiikan suunnittelussa ja kokeissa, kuten peilien, linssien, laserleikkausten ja fotonisten mittauksien yhteydessä. Siihen liittyvät myös muut ilmiöt, kuten valon sisään- ja suuremmissa erissä tapahtuva kulman muutos, kun valo siirtyy eri aineiden rajapinnalla.