heijastumisesta

Heijastuminen on ilmiö, jossa aaltoliike, kuten valo, palaa takaisin rajapinnasta kahden erilaisen väliaineen välillä. Kun valonsäde kohtaa rajapinnan, osa kimpoaa takaisin samaan mediaan ja osa jatkaa toiseen mediaan taittuneena. Tulokulma i ja heijastunut kulma r mitataan suhteessa rakenteen normaalin suuntaan; yleisesti r = i pätee esimerkiksi ideaalisen, pienentämättömän pinnan tapauksessa.

Kattaa kaksi päämuotoa. Spekulaari (säännöllinen) heijastuminen syntyy sileiltä, tasaisilta pinnoilta, jolloin heijastunut säde on tarkasti määritelty ja suunnattu yhteen suuntaan. Diffuusi heijastuminen syntyy karkeista tai karhennetuista pinnoista, jolloin valo tarttuu useisiin mikroskooppisiin suuntiin ja näkyvyys riippuu katselukulmasta. Diffuusio mahdollistaa esimerkiksi näkyvyyden valokuvissa, maalauksissa ja arkipäivän kuvissa ilman selkeää heijastunutta kuviota.

Heijastumisen lisäksi rajapinnassa tapahtuu usein taittumista, eli valon suunta muuttuu kahdesta mediamuutoksesta johtuen Snellin lain mukaisesti. Heijastuvuuteen vaikuttavat materiaalin optiset ominaisuudet, kuten refraktiokertoimet ja pinnan karheus. Fresnelin yhtälöt kuvaavat, kuinka paljon valosta heijastuu ja kuinka paljon taittuu kunkin polarisointitasollen sekä tulokulman funktiona.

Käytännön ilmiöitä ovat peilikuvat, vesistöjen ja lasin heijastuminen sekä monien teknisten laitteiden, kuten peilejä, kamera-objektiivien ja antennijärjestelmien perustoiminta. Erityisesti total internal reflection, jolloin kokonaisheijastuminen tapahtuu, kun valo siirtyy denseristä vähemmän tiheään mediavälissä yli kriittisen tulokulman.