Reflexão difusa
 |
| Mecanismo geral da dispersão em superfícies sólidas |
Reflexão difusa é quando a luz atinge a superfície de um material (não metálico), e salta para fora em todas as direções, devido às múltiplas reflexões por as irregularidades microscópicas dentro do material (por exemplo, as fronteiras de grão de um material policristalino, ou de células ou as fibras limites de um material orgânico ) e pela sua superfície quando for áspera. Assim, uma "imagem" não é formada. A forma exata da reflexão depende da estrutura do material. Um modelo comum para a reflexão difusa ocorre quando a luz é refletida com igual luminância (em fotometria) ou radiação (em radiometria), em todas as direções, como definido pela lei do cosseno de Lambert.
A luz enviada para os nossos olhos pela maioria dos objetos que vemos é devido à reflexão difusa da sua superfície, de modo que este é o nosso principal mecanismo de observação física.
Retrorreflexão
 |
| Princípio de um canto refletor |
Algumas superfícies apresentam retrorreflexão. A estrutura destas superfícies é tal que a luz volta na direção de onde veio.
Ao voar sobre as nuvens iluminadas pela luz do sol, a região vista ao redor da sombra da aeronave aparecerá mais brilhante, e um efeito similar pode ser visto a partir do orvalho sobre a grama. Esta retrorreflexão parcial é criada pelas propriedades de refração da superfície da gota curva e propriedades refletivas na parte traseira da gota.
Algumas retinas de animais atuam como retrorrefletores, pois isso melhora eficazmente os animais de visão noturna. Desde que as lentes de seus olhos modifiquem reciprocamente os caminhos da luz de entrada e saída, o efeito é que os olhos funcionam como um retrorrefletor forte, às vezes visto à noite ao andar em áreas silvestres com uma lanterna.
Um refletor simples pode ser feito colocando três espelhos comuns, mutuamente, perpendiculares entre si (um refletor de canto). A imagem resultante é o inverso de uma produzida por um único espelho. A superfície pode ser feita retrorrefletida parcialmente por deposição de uma camada de pequenas esferas de refração sobre ela ou através da criação de uma pequena pirâmide como estruturas. Em ambos os casos, a reflexão interna faz com que a luz seja refletida de volta para onde ela se originou. Esta é usada para fazer sinais de trânsito e placas de automóveis que refletem a luz principalmente na direção de onde veio. Nesta aplicação a retrorreflexão perfeita não é desejada, pois a luz passaria então a ser dirigida de volta para os faróis de um carro que se aproxima, em vez de para os olhos do motorista.
Reflexões múltiplas
Quando a luz se reflete em um espelho, uma imagem aparece. Dois espelhos colocados exatamente cara a cara dá a aparência de um número infinito de imagens ao longo de uma linha reta. As paredes de um cubo de quatro espelhos colocados face a face dá a aparência de um número infinito de imagens dispostos num plano.2 3
Reflexão conjugada
A luz é refletida de volta exatamente na direção de onde veio devido a um processo óptico não-linear. Neste tipo de reflexão, não só a direção da luz é invertida, mas as frentes de onda reais são invertidas também. Um refletor conjugado pode ser usado para remover a deformação de um feixe, refletindo-a e, em seguida, passando através de uma segunda reflexão a óptica.
Reflexão de nêutrons
Materiais que refletem nêutrons, por exemplo berílio, são usados em reatores nucleares e armas nucleares. Nas ciências físicas e biológicas, a reflexão de nêutrons dos átomos dentro de um material é comumente usado para determinar a estrutura interna do material.
 |
| Painel de difusão sonora para altas frequências |
Reflexão sonora
Quando
uma onda de som longitudinal atinge uma superfície plana, o som é
refletido de um modo coerente, desde que a dimensão da superfície
refletora seja grande em comparação com o comprimento de onda do som.
Note que o som audível tem uma gama muito ampla de frequência (a partir
de 20 até aproximadamente 17000 Hz), e, assim, uma gama muito ampla de
comprimentos de onda (a partir de cerca de 20 mm a 17 m). Como
resultado, a natureza geral da reflexão varia conforme a textura e
estrutura da superfície.
Por exemplo, materiais porosos vão absorver alguma energia, e
materiais brutos (onde são ásperos em relação ao comprimento de onda)
tendem a refletir em muitas direções, para dispersar a energia, em vez
de refletir coerentemente. Isto leva ao campo da arquitetura acústica,
pois a natureza destas reflexões é crítica para a sensação auditiva de
um espaço. Na teoria da atenuação do ruído exterior, o tamanho da
superfície refletora diminui ligeiramente a partir do conceito de uma
barreira de ruído, refletindo parte do som na direção oposta.
Reflexão sísmica
As ondas sísmicas produzidas pelos terremotos ou outras fontes (como
explosões) podem ser refletidas por camadas no interior da Terra.
Estudos dos reflexos profundos de ondas geradas por sismos permitiram
determinar a estrutura de camadas da Terra. Reflexões rasas são
utilizadas em sismologia de reflexão para estudar a crosta da Terra em
geral, e em particular para a prospecção de depósitos de petróleo e gás
natural.
Ver também
Referências
- Mandelstam, L.I.. (1926). "Light Scattering by Inhomogeneous Media". Zh. Russ. Fiz-Khim. Ova. 58.
- M. Iona. (1982). "Virtual mirrors". Physics Teacher 20. DOI:10.1119/1.2341067. Bibcode: 1982PhTea..20..278G.
- I. Moreno. (2010). "Output irradiance of tapered lightpipes". JOSAA 27 (9). DOI:10.1364/JOSAA.27.001985. Bibcode: 2010JOSAA..27.1985M.
Nenhum comentário:
Postar um comentário