Reflektionsgrad

Der Reflektionsgrad, in der Optik auch Reflektivität oder Reflektionskoeffizient genannt, ist das Verhältnis der reflektierten Strahlungsleistung zur eintretenden Strahlungsleistung an einer Grenzfläche. Er ist dimensionslos und liegt typischerweise zwischen 0 und 1 (bzw. 0% bis 100%). Er hängt von Wellenlänge, Einfallswinkel, Polarisation sowie der chemischen und strukturellen Beschaffenheit der Oberfläche ab und unterscheidet sich je nach Art der Reflektion (spiegelnde vs. diffuse).

Bei flächenhaften Grenzflächen in der Optik lassen sich die Reflexionen durch die Fresnel-Gleichungen beschreiben. Der Reflexionsgrad R für einen gegebenen Einfallswinkel θi und zwei Medien mit Brechungsindizes n1 und n2 ergibt sich aus R_s und R_p, die sich aus den Amplitudenreflexionskoeffizienten ableiten. Am Normalfall (θi = 0) vereinfacht R zu R = ((n1 - n2)/(n1 + n2))^2 für nicht absorbierende Medien. Bei absorbierenden Medien mit komplexem Brechungsindex n = n' - i k erhält man R durch die passenden Fresnel-Gleichungen bzw. Formeln, die auch n/k berücksichtigen.

In der Akustik entspricht der Reflektionsgrad dem Reflexionskoeffizienten der Schallwellen, der sich aus dem Impedanzverhältnis Z1, Z2 ergibt: R = |(Z2 - Z1)/(Z2 + Z1)|^2. Auch hier hängt R von Frequenz, Oberflächenbeschaffenheit und Abstrahlung ab.

Anwendungsrelevanz: Ein hoher Reflektionsgrad bedeutet, dass viel Licht oder Schall reflektiert wird, was bei Spiegeln, Solarzellen oder Schallschutz relevant ist; Anti-Reflektionsbeschichtungen senken R, während glänzende Metalloberflächen hohe R zeigen. In der Fernerkundung, Astronomie, Optikdesign und Materialwissenschaft ist der Reflektionsgrad ein zentraler Parameter.