heijastavuuden

Heijastavuudella tarkoitetaan aineen tai pinnan kykyä palauttaa saapuvaa säteilyä, yleisimmin valoa. Se kuvaa, kuinka suuri osa tulosäteestä palautuu pois pinnasta ja se ilmoitetaan usein arvona 0 ja 1 tai prosentteina. Esimerkiksi spektrifysikaalisissa mittauksissa heijastuvuutta tarkastellaan kunkin aallonpituuden kohdalla, jolloin voidaan tuottaa spektrallinen heijastuvuus R(λ).

Mittaus ja mittayksiköt

Heijastuvuutta voidaan tarkastella sekä spektrisesti että kulma- ja tilavuotuisessa mielessä. Spektrallinen heijastuvuus R(λ) kertoo valonheijastumisen osuuden kullekin aallonpituudelle. Hemispherical reflectance kuvaa heijastusta kaikkiin suuntiin. Pinnat voivat heijastaa valoa difuusisti (epäyhtenäisesti hajautuen) tai spekulaari (peilimäisesti). Mittaaminen tapahtuu usein spektrofotometreillä ja BRDF-mittauslaitteilla, ja tuloksia tulkitaan materiaalin koostumuksen, pinnan tekstuurin sekä mikrorakenteen perusteella.

Lyhyet ja pitkän aikavälin merkitykset

Heijastavuudella on keskeinen rooli optiikassa, valokuvauksessa, arkkitehtuurissa ja tavaratuotteiden ulkoasussa sekä turvallisuudessa (esimerkiksi heijastavat pinnat ja liikennemerkit parantavat näkyvyyttä). Se on myös tärkeä käsite ilmastotieteessä ja energiatehokkuudessa, missä pinnan albedolla tarkoitetaan maan pinnan yleistä heijastavuutta ja sen vaikutusta lämmönhallintaan.

Tekijät

Pinnan koostumus, väripigmentit, pinnan topografia sekä mikro- ja makrogeometria vaikuttavat olennaisesti heijastavuuteen. Samea tai karhea pinta taipuu hajauttamaan valon, kun taas sileä pinta voi olla voimakkaasti spekulaari. Myös materiaalin refraktiivinen indeksi ja pinnan käsittelyt vaikuttavat.

Esimerkkejä

Valkoinen maalipinta ja erikoispinnat voivat heijastaa suurimman osan näkyvästä valosta (karkeasti noin 70–90 % riippuen pigmentistä), tummemmat pinnat vain pienemmän osuuden. Tie- ja liikennemerkin pinnoitteet suunnitellaan tiettyjen standardien mukaan, jotta ne ovat riittävän näkyviä hämärässä ja sadeolosuhteissa.