Lichtweerkaatsing

Lichtweerkaatsing is het fenomeen waarbij invallend licht bij een grensvlak tussen twee media een deel teruggekaatst in het oorspronkelijke medium. Het overige deel kan doorgaan in het andere medium of worden geabsorbeerd, afhankelijk van de materiaaleigenschappen en de hoek van inval.

Er bestaan twee hoofdtypen: speculaire reflectie en diffuse reflectie. Speculaire reflectie treedt op bij gladde oppervlakken, zoals een glad metaal- of glasoppervlak, waarbij de invalshoek gelijk is aan de terugkaatsingshoek. Diffuse reflectie vindt plaats op rauwe of onregelmatige oppervlakken, waardoor de teruggekaatste stralen in vele richtingen worden verstrooid.

De wet van de spiegeling beschrijft de relatie tussen invalshoek en terugkaatsingshoek ten opzichte van de normaal op het grensvlak. Bij ideale gladde oppervlakken is deze wet exact. In praktijksituaties kan de reflectie complexer zijn door zowel de structuur van het oppervlak als de polarisatie en de golflengte van het licht.

Factoren die de mate en aard van de reflectie bepalen zijn onder meer de materiaaleigenschappen (refractie-index en absorptie), de oppervlakte-ruwheid, de invalshoek, de golflengte en de polarisatie van het licht. De Fresnel-vergelijkingen geven voor een bepaald grensvlak en golflengte de reflectiecoëfficiënten afhankelijk van deze factoren.

Toepassingen van lichtweerkaatsing zijn onder meer spiegels en optische instrumenten, fotografische en videotaken, zonne-energie-systemen (waar reflectie kan worden geminimaliseerd of benut), en architectonische oppervlakken die zichtbaar of comfortabel licht weerkaatsen. In de meetkunde en techniek wordt spekerie introductie van albedo en reflectantie gebruikt bij materiaalkeuze en ontwerp.