Terugkaatsing

Terugkaatsing is de terugkaatsing van golven die bij een grens tussen twee media met verschillende optische eigenschappen een deel van de energie terug in het oorspronkelijke medium weerkaatsen. De term wordt vooral gebruikt voor de terugkaatsing van licht, maar ook voor geluid en andere golven.

Bij een grens tussen twee media kan een deel van de golf terugkeren en een deel doorgaan naar het tweede medium. De hoek van terugkaatsing is gelijk aan de invalshoek ten opzichte van de normaal aan de grens, volgens de wet van terugkaatsing. Bij een glad oppervlak levert dit speculaire terugkaatsing op, waardoor een duidelijk beeld van het voorwerp ontstaat. Een ruwe of onregelmatige ondergrond zorgt daarentegen voor diffuse terugkaatsing, waarbij het licht in vele richtingen wordt teruggekaatst en het oppervlak een matte verschijning krijgt.

De hoeveelheid teruggekaatste energie hangt af van de eigenschappen van de media, zoals de refractie-index en de impedantie, en van de invalshoek. Voor licht wordt de reflectiviteit berekend met de Fresnel-vergelijkingen, die rekening houden met polarisatie en golflengte. In praktische toepassingen wordt terugkaatsing benut in spiegels en optische instrumenten zoals camera’s en telescopen, maar ook in communicatietechnieken en sensoren.

Terugkaatsing speelt ook een grote rol in natuurlijke en technologische verschijnselen: wateroppervlakken en metalen tonen vaak duidelijke reflecties, terwijl atmosfeer en oppervlakken backscatter kunnen veroorzaken die meetinstrumenten zoals radar, lidar of echo-onderzoek mogelijk maken. De analyse van teruggekaatste signalen levert informatie op over oppervlakken, structuren en zulke verschijnselen.