Riflettanza

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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]

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