Riflettanza

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
Jump to navigation Jump to search

La riflettanza misura, in ottica, la capacità di riflettere parte della luce incidente su una data superficie o materiale. Essendo quindi il rapporto tra intensità del flusso radiante riflesso e intensità del flusso radiante incidente, è una grandezza adimensionale.

Descrizione[modifica | modifica wikitesto]

Sottoposto ad irraggiamento termico o luminoso, ogni corpo ha una determinata proprietà di riflessione, assorbimento e trasmissione sia del calore radiativo, sia della luce. La riflettanza (ρ) rappresenta il potere riflettente di un corpo sottoposto a irraggiamento. Si tratta di un parametro percentuale adimensionale. La somma dei parametri di riflettanza (ρ), trasmittanza (τ) e assorbanza (α) dà sempre 1, ossia: α + ρ + τ = 1 dimostrabile facilmente in quanto l'intero raggio radiante che giunge sul corpo con la sua energia si frammenta rispettando comunque la legge di conservazione dell'energia: una parte è riflessa, una parte è trasmessa, una parte è assorbita.[1][2]

Il valore della riflettanza può essere calcolato utilizzando la seguente formula:

dove Φr e Φ0 sono rispettivamente il flusso luminoso riflesso e incidente.[3]

Modelli di riflessione[modifica | modifica wikitesto]

Riflessione diffusa e speculare.

Esistono due modelli che possono essere utilizzati per calcolare il flusso riflesso: il modello di riflessione perfettamente diffondente, o Lambertiano, e il modello di riflessione perfettamente speculare. Questi rappresentano i due casi limite e quindi possono approssimare bene solo il comportamento di pochi oggetti, mentre per la maggior parte dei casi reali la riflessione può essere considerata una via di mezzo fra i due casi limite.[4]

Il modello di riflessione perfettamente diffondente prevede che la luce, dopo aver colpito la superficie, rimbalzi su di essa e si diffonda in tutte le direzioni dello spazio. Si può quindi considerare la superficie come una sorgente luminosa secondaria di forma sferica. Questo comportamento è tipico dei materiali scabri e opachi. Poiché l'intensità luminosa in direzione α (Iα), calcolata rispetto alla normale alla superficie, varia proporzionalmente al coseno di α,

e poiché lo stesso accade per la superficie apparente, la luminanza risulta costante in tutte le direzioni per questo modello. Infatti la luminanza si calcola come il rapporto fra intensità e superficie apparente, facendo sì che il coseno dell'angolo venga eliminato dall'equazione.[4]

dove L è la luminanza e I0 è l'intensità luminosa in direzione normale rispetto alla superficie.

Il modello di riflessione perfettamente speculare, al contrario, prevede che il fascio luminoso colpisca la superficie di un corpo e venga riflesso in modo simmetrico rispetto alla normale alla superficie. Con questo modello si può approssimare bene il comportamento dei riflettori.[4]

Esempio pratico sulla luce[modifica | modifica wikitesto]

La riflettanza è la traiettoria che un'onda produce dopo aver urtato con una superficie piana, questa superficie verrà chiamata interfaccia. Quest'onda viaggia in un certo mezzo che chiameremo .

Sapendo che la formula di un'onda elettrica è data da con dove rappresenta la pulsazione, è la velocità della luce in un certo mezzo che viene uguagliato a , è la traiettoria dell'onda, è il tempo, è un vettore incidente che viene indicato come .

Il vettore è scomposto da versori sapendo che un' onda non subirà nessun tipo di cambiamento dopo l'urto di tipo riflettente tranne il cambio di direzione si ha formule simili dell' onda prima dell'urto, quindi e avendo anche come componente .

Mettendo in relazioni entrambi i vettori e , poiché i loro moduli non cambiano, si ha che e e quindi che .

Esempi[modifica | modifica wikitesto]

Il valore che assume la riflettanza per un particolare oggetto dipende dalle caratteristiche della sua superficie: le superfici molto scure tendono a valori prossimi a 0 mentre le superfici chiare possono arrivare ad avere valori compresi tra 0.7 e 0.85. Per ottenere valori di riflettanza prossima a 1 bisogna eseguire dei trattamenti specifici sull'oggetto che vengono generalmente effettuati per la produzione di riflettori.[5]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Palmer, James M., 1937-2007., The art of radiometry, SPIE Press, 2010, p. 61.
  2. ^ Palmer, James M., 1937-2007., The art of radiometry, SPIE Press, 2010, p. 69.
  3. ^ Palmer, James M., 1937-2007., The art of radiometry, SPIE Press, 2010, p. 64.
  4. ^ a b c Palladino, Pietro., Manuale di illuminazione, Tecniche nuove, 2005, p. 2-11.
  5. ^ Palladino, Pietro., Manuale di illuminazione, Tecniche nuove, 2005, p. 2-10.

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

Fisica Portale Fisica: accedi alle voci di Wikipedia che trattano di fisica