Τι είναι η διάχυτη ανάκλαση;

Η διάχυτη ανάκλαση είναι η ιδιότητα του φωτός να διασκορπίζεται όταν αντανακλάται από μια επιφάνεια. Το φως ταξιδεύει σε ευθεία γραμμή και όταν προσκρούει σε ένα αντικείμενο, η αναμενόμενη κύρια γωνία ανάκλασης ονομάζεται κατοπτρική ανάκλαση. Επιπλέον, το φως ανακλάται επίσης σε όλες τις πιθανές γωνίες και κατευθύνσεις. Ο βαθμός ή το μέγεθος αυτής της διάχυτης ανάκλασης εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά της ανακλώσας ουσίας και επιφάνειας.

Ορισμένες επιφάνειες, όπως ένας πολύ γυαλισμένος μεταλλικός καθρέφτης, αντανακλούν το φως με σχεδόν 100% κατοπτρική απόδοση. Άλλες επιφάνειες, όπως αυτές ορισμένων κρυστάλλων ή υγρών, μπορεί το μεγαλύτερο μέρος ή το σύνολο να περάσει από την επιφάνεια και το μέσο. Τα περισσότερα αντικείμενα του κόσμου, συμπεριλαμβανομένων των παραπάνω παραδειγμάτων, αντανακλούν το φως τόσο κατοπτρικά όσο και διάχυτα σε διάφορους βαθμούς. Η διάχυτη ανάκλαση είναι η κύρια ιδιότητα του φωτός που επιτρέπει στα ανθρώπινα μάτια να δουν ένα αντικείμενο.

Ο κύριος καθοριστικός παράγοντας της ανάκλασης είναι η απορρόφηση του φωτός από την επιφάνεια. Γυαλισμένες επιφάνειες όπως η λευκή μαρμάρινη πέτρα ή οι τυχαία ακανόνιστες ίνες χαρτιού, αντανακλούν το διάχυτο φως με σχεδόν ίδια απόδοση. Τα μαύρα αντικείμενα τείνουν να απορροφούν περισσότερο φως. Ορισμένα φυσικά και ανθρωπογενή πράγματα εκπέμπουν φως και κατακλύζουν κάθε διάχυτη ανάκλαση από την επιφάνειά τους για να τα διακρίνουν ως αντικείμενα.

Το φως απορροφάται και ανακλάται από τις επιφάνειες σε νανο κλίμακα. Το ορατό φως, από βιολετί έως κόκκινο, έχει μήκος κύματος από 380 έως 780 νανόμετρα (nm). Επιφάνειες με μοριακή δομή συμπαθητική σε ένα δεδομένο μήκος κύματος θα το αντανακλούν. Άλλοι θα περάσουν μέσα από αυτό έως ότου η ακτίνα συναντήσει μια ανακλαστική επιφάνεια από κάτω του. Σε αυτή την κλίμακα, όλες οι επιφάνειες είναι ακανόνιστες σε κάποιο βαθμό.

Το χρώμα ενός αντικειμένου καθορίζεται από τη διάχυτη ανάκλασή του. Η κατοπτρική αντανάκλαση, όπως τα αστραφτερά σημεία της γλυπτικής μορφής ενός αυτοκινήτου, είναι κοντά στο 100% της πηγής φωτισμού. Οι λοξές ακτίνες φωτός από το υπόλοιπο χρώμα του σώματός του απορροφώνται εν μέρει και μόνο ένα στενότερο μήκος κύματος, όπως το κόκκινο κερασιού, αντανακλάται προς όλες τις κατευθύνσεις, ακόμη και προς τα μάτια ενός θαυμαστή.

Τρεις τύποι υλικών δεν έχουν καλή ανακλαστικότητα διάχυσης. Περιλαμβάνουν μοριακά συμπαγείς ουσίες, όπως μέταλλα, που δεν επιτρέπουν στο φως να περάσει. Ουσίες όπως αέρια και γυαλί με χαλαρές μοριακές δομές που επιτρέπουν σχεδόν όλο το φως να περάσει είναι επίσης σε αυτήν την κατηγορία.
Επιπλέον, πολύ απλές ή πολύ σύνθετες κρυσταλλικές δομές απορροφούν το φως και το διαθλούν μέσω της επιφάνειάς του αντί να αντανακλούν από αυτό. Τα διαμάντια, το αλάτι και το σκληρό κέλυφος ή τα λέπια ορισμένων εντόμων εμπίπτουν σε αυτήν την κατηγορία. Η διάχυτη ανάκλαση έχει επίσης χρησιμοποιηθεί ως όρος φωτογραφικής τεχνικής για την αναπήδηση μιας πηγής φωτός σε ένα θέμα για περισσότερο ομοιόμορφο, λιγότερο κατευθυντικό, φωτισμό.