反射率

物質表面の反射率は、放射エネルギーを反射する効率です。これは、境界で反射される入射電磁波パワーの割合です。反射率は、光の電磁場に対する物質の電子構造の応答の要素であり、一般に光の周波数または波長、その偏光、および入射角の関数です。反射率の波長への依存性は、反射スペクトルまたはスペクトル反射率曲線と呼ばれます。

表面の半球反射率Rは[ ^1] で定義され 、Φer_はその表面で反射される^放射束、^Φeiは_その表面で 受信される放射束である。$${\displaystyle R={\frac {\Phi _{\mathrm {e} }^{\mathrm {r} }}{\Phi _{\mathrm {e} }^{\mathrm {i} }}}, }$$

表面の周波数におけるスペクトル半球反射率と波長におけるスペクトル半球反射率は_それぞれRνとRλ_で^{表され、 [1]} で定義される 。 $${\displaystyle R_{\nu }={\frac {\Phi _{\mathrm {e} ,\nu }^{\mathrm {r} }}{\Phi _{\mathrm {e} ,\nu }^ {\mathrm {i} }}},}$$ $${\displaystyle R_{\lambda }={\frac {\Phi _{\mathrm {e} ,\lambda }^{\mathrm {r} }}{\Phi _{\mathrm {e} ,\lambda }^ {\mathrm {i} }}},}$$

• Φ _e、ν ^{r は}その表面で反射される周波数のスペクトル放射束 です。
• Φ _{e, ν} ^{i は}その表面で受信される周波数のスペクトル放射束です。
• Φ _e、λ ^{r は}その表面で反射される波長のスペクトル放射束 です。
• Φ _e、λ ^{i は}、その表面が受信する波長のスペクトル放射束です。

表面の方向性反射率RΩ_は 次 のように定義される^[1]。 $${\displaystyle R_{\Omega }={\frac {L_{\mathrm {e} ,\Omega }^{\mathrm {r} }}{L_{\mathrm {e} ,\Omega }^{\mathrm {私} }}}、}$$

• L _e,Ω ^{r は}その表面によって反射される放射輝度 です
• L _e,Ω ^{i は}その表面が受ける放射輝度です。

これは反射方向と入射方向の両方に依存します。言い換えれば、入射方向と出射方向のすべての組み合わせに対して値を持ちます。これは双方向反射率分布関数に関連しており、上限は 1 です。出射方向にのみ依存する反射率の別の尺度はI / Fです。ここで、Iは特定の方向で反射された放射輝度、Fはすべての方向で平均された入射放射輝度、言い換えれば、単位面積あたりに表面に当たる放射の総量÷π です。^[2]これは、太陽などの光源によって照らされた光沢のある表面では 1 より大きくなることがあり、反射率は最大放射輝度の方向で測定されます (ゼーリガー効果も参照)。

表面の周波数におけるスペクトル方向反射率と波長におけるスペクトル方向反射率は、それぞれR Ω , ν_とR Ω , _λと^{表され、 [1]} で定義される 。 $${\displaystyle R_{\Omega ,\nu }={\frac {L_{\mathrm {e} ,\Omega ,\nu }^{\mathrm {r} }}{L_{\mathrm {e} ,\Omega ,\nu }^{\mathrm {i} }}},}$$ $${\displaystyle R_{\Omega ,\lambda }={\frac {L_{\mathrm {e} ,\Omega ,\lambda }^{\mathrm {r} }}{L_{\mathrm {e} ,\Omega ,\lambda }^{\mathrm {i} }}},}$$

• L _{e,Ω, ν} ^{r は}その表面で反射される周波数のスペクトル放射輝度 です
• L _{e,Ω, ν} ^{i は}その表面が受けるスペクトル放射輝度です。
• L _{e,Ω, λ} ^{r は}その表面で反射される波長のスペクトル放射輝度 です
• L _{e,Ω, λ} ^{i は}、その表面が受信する波長のスペクトル放射輝度です。

また、与えられた波長に対してI / Fの値（上記参照）を定義することもできます。 ^[3]

均質で半無限（半空間を参照）の材料の場合、反射率は反射率と同じです。反射率はフレネル反射係数の大きさの2乗です。 ^[4]フレネル反射係数は、 反射電場と入射電場の比です。^{[5]そのため、反射係数は、単層の}フレネル方程式によって決定される複素数 として表すことができますが、反射率は常に正の実数です。

CIEに^よれば、層状および有限媒体の場合、反射率は厚い反射物体に適用される値であるという事実によって^反射率と区別される。 ^[6]薄い層の材料から反射が発生する場合、内部反射効果により表面の厚さに応じて反射率が変化する可能性がある。反射率はサンプルが厚くなるにつれて反射率の限界値になる。これは表面の固有反射率であるため、裏面の反射率などの他のパラメータとは無関係である。これを別の方法で解釈すると、反射率は特定のサンプルから反射される電磁力の割合であるのに対し、反射率は材料自体の特性であり、材料が全空間の半分を占める場合の完全な機械で測定されることになる。^[7]

反射率は方向性のある特性であるため、ほとんどの表面は鏡面反射する表面と拡散反射する表面に分類できます。

ガラスや磨かれた金属などの鏡面の場合、適切な反射角度（入射面の表面法線に対して同じ角度だが反対側にある）を除いて、すべての角度で反射率はほぼゼロになります。放射が表面に対して垂直に入射すると、同じ方向に反射されます。

マットな白色ペイントなどの拡散面の場合、反射率は均一で、放射はすべての角度で均等またはほぼ均等に反射されます。このような面はランバート面と呼ばれます。

ほとんどの実用的なオブジェクトは、拡散反射特性と鏡面反射特性の組み合わせを示します。

反射は、光が屈折率のある媒体から屈折率の異なる別の媒体に移動するときに発生します。

水面からの鏡面反射はフレネル方程式によって計算されます。^{[8]フレネル反射は方向性があるため、主に拡散反射である}アルベドには大きく寄与しません。

実際の水面は波打っている場合があります。フレネルの式で与えられる平らな表面を仮定した反射率は、波打つ部分を考慮して調整できます。

光を波長ごとに分散させる回折格子の反射率を一般化したもの、これを回折効率といいます。

• 双方向反射率分布関数
• 比色分析
• 放射率
• ランバートの余弦定理
• 透過率
• 太陽の道
• 光反射率の値
• アルベド
• レストストラレン効果
• リダン・サックス・テラー関係

無料辞書『ウィクショナリー』で「反射率」を調べてください。

• 金属の反射率 2016-03-04 にWayback Machineでアーカイブされました。
• 反射率データ。