반사율

정상 발생 시 알루미늄(Al), 은(Ag) 및 금(Au) 금속 거울에 대한 스펙트럼 반사율 곡선.

물질 표면의 반사율은 복사 에너지를 반사하는 효과입니다.경계에 반사되는 입사 전자기력의 비율입니다.반사율은 빛의 전자장에 대한 재료의 전자구조 응답의 구성요소이며, 일반적으로 빛의 주파수 또는 파장, 편광 및 입사각도의 함수입니다.파장에 대한 반사율의 의존성을 반사율 스펙트럼 또는 스펙트럼 반사율 곡선이라고 합니다.

수학적 정의

반구 반사율

R로 $표시$ 된 표면의 반구 반사율은 다음과 같이 정의된다^[1].

R=phi_{\mathrm {e}^{\mathrm {r}}}{\Phi _{\mathrm {e} }^{\mathrm {i} }}}

여기서

δ

는_e^r 해당 표면에서 반사되는 복사 플럭스이고

δ

는_eⁱ 해당 표면에서 반사되는 복사 플럭스입니다.

스펙트럼 반구 반사율

주파수의 스펙트럼 반구 반사율과 표면의 파장의 스펙트럼 반구 반사율(각각 R과 $R$ 로_ν_λ 표시됨)은 다음과 같이 정의된다^[1].

{\displaystyle R_{\nu } = phi _{\mathrm {e} ,\nu }^{\mathrm {r} } {\}Phi _{\mathrm {e} ,\nu }^{\mathrm {i} }}},

R_{\lambda}=blac {Phi _{\mathrm {e},\blambda }^{\mathrm {r}} {\\}Phi _{\mathrm {e} ,\lambda }^{\mathrm {i} }}}

어디에

δ는_e,ν^r 해당 표면에 의해 반사되는 주파수의 스펙트럼 복사 플럭스이다.
$δ$ 는_e,νⁱ 해당 표면에 의해 수신된 주파수의 스펙트럼 복사 플럭스이다.
δ는_e,λ^r 해당 표면에 의해 반사되는 파장의 스펙트럼 복사 플럭스이다.
$δ$ 는_e,λⁱ 그 표면이 받는 파장의 스펙트럼 복사 플럭스입니다.

방향 반사율

R로 표시된_Ω 표면의 방향 반사율은 다음과 같이 정의된다^[1].

R_{\Omega }= scfrac {L_{\mathrm {e},\Omega }{\mathrm {r}}} {L_{\mathrm {e},\Omega }^{\mathrm {i}}}}}

어디에

$L$ 은_e,Ω^r 해당 표면에 의해 반사되는 광도이다.
$L$ 은_e,Ωⁱ 그 표면이 받는 광도이다.

이는 반사된 방향과 들어오는 방향 모두에 따라 달라집니다.즉, 착신 방향과 발신 방향의 모든 조합에 대한 값이 있습니다.이것은 양방향 반사율 분포 함수와 관련이 있으며, 그 상한은 1이다.또 다른 반사율 척도는 나가는 방향에만 의존하며 I/F이며, 여기서 I는 주어진 방향으로 반사되는 광도이고 F는 모든 방향에 걸쳐 평균된 입사 광도이다. 즉, 단위 면적당 표면에 도달하는 방사선의 총 플럭스를 ^[2]θ로 나눈 값이다.이는 태양과 같은 광택이 나는 표면에 대해 최대 광도 방향으로 측정된 반사율로 1보다 클 수 있다(Seeliger 효과 참조).

스펙트럼 방향 반사율

주파수의 스펙트럼 방향 반사율과 표면의 파장의 스펙트럼 방향 반사율은 각각 $R$ 과_Ω,λ R로 $정의$ 된다_Ω,ν^[1].

R_{\Omega},\nu } = specfrac {L_{\mathrm {e},\nu} {L_{\mathrm {e},\Omega,\nu} } {{\mathrm {i}}}

{\displaystyle R_{\Omega,\displayda}=sqfrac {L_{\mathrm {e},\mathrm {r}}{L_{\mathrm {e},\Omega,\displayda}}{\mathrm {i}}}}},

어디에

$L$ 은_e,Ω,ν^r 해당 표면에 의해 반사된 주파수의 스펙트럼 방사광도이다.
$L$ 은_e,Ω,νⁱ 해당 표면에 의해 수신된 스펙트럼 방사광도이다.
$L$ 은_e,Ω,λ^r 해당 표면에 의해 반사되는 파장의 스펙트럼 복사 강도이다.
$L$ 은_e,Ω,λⁱ 그 표면에 의해 수신되는 파장의 스펙트럼 복사 강도이다.

또한 주어진 파장에 대한 ^[3]I $/ F$ 값(위 참조)을 정의할 수도 있습니다.

반사율

복합 굴절률 및 입사각에 따라 공기와 가변 재료 사이의 경계면에 대한 프레넬 반사 계수.

균질 및 반무한(반공간 참조) 재료의 경우 반사율은 반사율과 동일합니다.반사율은 플레넬 반사계수 ^[4]크기의 제곱으로, 이는 ^[5]입사 전계에 대한 반사 비율입니다. 따라서 반사계수는 단일 층에 대한 플레넬 방정식에 의해 결정되는 복소수로 표현될 수 있는 반면, 반사율은 항상 양의 실수입니다.

CIE에 ^{[citation needed]}따르면 레이어드 및 유한 매체의 경우 반사율은 두꺼운 반사 ^[6]물체에 적용되는 값이기 때문에 반사율과 반사율이 구별된다.재료의 얇은 층에서 반사가 발생할 경우 내부 반사 효과로 인해 표면 두께에 따라 반사율이 달라질 수 있습니다.반사율은 표본이 두꺼워질 때 반사율의 한계값이다. 이는 표면의 본질적인 반사율이며, 따라서 후면 표면의 반사율과 같은 다른 매개변수와 무관하다.이를 해석하는 또 다른 방법은 반사율이 특정 표본에서 반사된 전자파력의 비율인 반면 반사율은 재료 자체의 특성으로, 재료가 전체 ^[7]공간의 절반을 채웠을 때 완벽한 기계에서 측정된다는 것이다.

서페이스 타입

반사율이 방향성이기 때문에 대부분의 표면은 반사되는 표면과 확산 반사를 주는 표면으로 나눌 수 있다.

유리나 연마된 금속과 같은 경사면의 경우 반사율은 적절한 반사각을 제외한 모든 각도에서 거의 0이다. 즉, 입사면에서 수직인 표면에 대한 각도는 같지만 반대쪽이다.방사선이 표면에 정상적으로 입사하면 같은 방향으로 다시 반사됩니다.

무광 흰색 페인트와 같은 확산 표면의 경우 반사율이 균일하며 방사선은 모든 각도에서 동일하게 또는 거의 동일하게 반사됩니다.이러한 표면은 램버트라고 한다.

대부분의 실제 물체는 확산 및 경반사 성질의 조합을 보인다.

물 반사율

20°C에서 매끄러운 물의 반사율(굴절률 1.333)

반사는 빛이 굴절률이 한 매질에서 다른 굴절률을 가진 두 번째 매질로 이동할 때 발생합니다.

수역으로부터의 경면 반사는 플레넬 ^[8]방정식에 의해 계산된다.플레넬 반사는 방향성이기 때문에 주로 반사를 확산시키는 알베도에 크게 기여하지 않는다.

실제 수면은 물결 모양일 수 있습니다.플레넬 방정식에 의해 주어진 평평한 표면을 가정하는 반사율은 파동을 고려하도록 조정할 수 있습니다.

격자 효율

빛을 파장별로 분산시키는 회절격자에 대한 반사율의 일반화를 회절효율이라고 한다.

국제 단위계의 방사선 측정 단위

SI 방사선 측정 단위
v
t
양		구성 단위		치수	메모들
이름.	기호.^{[nb 1]}	이름.	기호.	기호.	메모들
복사 에너지	Q_e^{[nb 2]}	줄	J	MlLtT²⁻²	전자기 방사 에너지
복사 에너지 밀도	w_e	입방미터당 줄	J/M³	MlLtT⁻¹⁻²	단위 볼륨당 복사 에너지.
복사 플럭스	Φ_e^{[nb 2]}	와트	W = J/s	MlLtT²⁻³	단위 시간당 방출, 반사, 송신 또는 수신된 복사 에너지.이것은 때때로 "방사능력"이라고도 불리며 천문학에서는 광도라고 불립니다.
스펙트럼 플럭스	Φ_e,ν^{[nb 3]}	와트/헤르츠	W/Hz	MlLtT²⁻²	단위 주파수 또는 파장당 복사 플럭스.후자는 일반적으로 Wµnm⁻¹ 단위로 측정됩니다.
스펙트럼 플럭스	Φ_e,λ^{[nb 4]}	미터당 와트	W/m	MlLtT⁻³	단위 주파수 또는 파장당 복사 플럭스.후자는 일반적으로 Wµnm⁻¹ 단위로 측정됩니다.
복사 강도	I_{e, δ}^{[nb 5]}	스테라디안당 와트	W/sr	MlLtT²⁻³	단위 고체 각도당 방출, 반사, 송신 또는 수신된 복사 플럭스.이것은 방향수량입니다.
스펙트럼 강도	I_{e, ω, e}^{[nb 3]}	스테라디안당 와트/헤르츠	WµsrµHz⁻¹⁻¹	MlLtT²⁻²	단위 주파수 또는 파장당 복사 강도.후자는 일반적으로 W'sr⁻¹'nm⁻¹ 단위로 측정됩니다.이것은 방향수량입니다.
스펙트럼 강도	I_{e, ω, e}^{[nb 4]}	스테라디안 당 와트/미터	W⁻¹ wsrµm⁻¹	MlLtT⁻³
광휘도	L_{e, δ}^{[nb 5]}	스테라디안당 평방미터당 와트	W⁻¹ wsrµm⁻²	MtT⁻³	표면에 의해 방출, 반사, 투과 또는 수신되는 복사 플럭스(단위 투영 면적당 단위 고체 각도당).이것은 방향수량입니다.이것은 때때로 혼란스럽게 "강도"라고도 불립니다.
스펙트럼 광도	L_{e, ω, e}^{[nb 3]}	스테라디안당 평방미터당 헤르츠당 와트	WµsrµmµHz⁻¹⁻²⁻¹	MtT⁻²	단위 주파수 또는 파장당 표면의 광도.후자는 일반적으로 W'sr⁻¹'m⁻²'nm⁻¹ 단위로 측정됩니다.이것은 방향수량입니다.이것은 때때로 혼란스럽게 "스펙트럼 강도"라고도 불립니다.
스펙트럼 광도	L_{e, ω, e}^{[nb 4]}	평방미터당 스테라디안당 와트, 미터당	W⁻¹ wsrµm⁻³	MlLtT⁻¹⁻³
방사 조도 플럭스 밀도	E_e^{[nb 2]}	평방미터당 와트	W/m²	MtT⁻³	단위 면적당 표면이 받는 복사 플럭스입니다.이것은 때때로 혼란스럽게 "강도"라고도 불립니다.
스펙트럼 조사 강도 스펙트럼 플럭스 밀도	E_e,120^{[nb 3]}	평방미터당 와트/헤르츠	WµmµHz⁻²⁻¹	MtT⁻²	단위 주파수 또는 파장당 표면의 조사 강도.이것은 때때로 혼란스럽게 "스펙트럼 강도"라고도 불립니다.스펙트럼 플럭스 밀도의 비 SI 단위에는 얀스키(1 Jy = 10⁻²⁶ WµmµHz⁻²⁻¹)와 태양 플럭스 단위(1 sfu = 10⁻²² WµmµHz⁻²⁻¹ = 10⁴ Jy)가 포함된다.
스펙트럼 조사 강도 스펙트럼 플럭스 밀도	E_e,120^{[nb 4]}	평방미터당 와트, 미터 당 와트	W/m³	MlLtT⁻¹⁻³
전파성	J_e^{[nb 2]}	평방미터당 와트	W/m²	MtT⁻³	단위 면적당 표면을 떠나는(방출, 반사 및 투과) 복사 플럭스.이것은 때때로 혼란스럽게 "강도"라고도 불립니다.
스펙트럼 방사성	J_e,120^{[nb 3]}	평방미터당 와트/헤르츠	WµmµHz⁻²⁻¹	MtT⁻²	단위 주파수 또는 파장당 표면의 방사선성.후자는 일반적으로 WΩnm⁻²⁻¹ 단위로 측정됩니다.이것은 때때로 혼란스럽게 "스펙트럼 강도"라고도 불립니다.
스펙트럼 방사성	J_e,120^{[nb 4]}	평방미터당 와트, 미터 당 와트	W/m³	MlLtT⁻¹⁻³
복사 출구	M_e^{[nb 2]}	평방미터당 와트	W/m²	MtT⁻³	단위 면적당 표면에 의해 방출되는 복사 플럭스.이것은 방사성의 성분입니다."방사성 방출"은 이 양을 나타내는 오래된 용어입니다.이것은 때때로 혼란스럽게 "강도"라고도 불립니다.
스펙트럼 이탈	M_e,120^{[nb 3]}	평방미터당 와트/헤르츠	WµmµHz⁻²⁻¹	MtT⁻²	단위 주파수 또는 파장당 표면의 복사 출구.후자는 일반적으로 WΩnm⁻²⁻¹ 단위로 측정됩니다."스펙트럼 방사량"은 이 양을 나타내는 오래된 용어입니다.이것은 때때로 혼란스럽게 "스펙트럼 강도"라고도 불립니다.
스펙트럼 이탈	M_e,120^{[nb 4]}	평방미터당 와트, 미터 당 와트	W/m³	MlLtT⁻¹⁻³
방사 노출	H_e	평방미터당 줄	J/M²	MtT⁻²	단위 면적당 표면이 받는 복사 에너지 또는 조사 시간에 걸쳐 통합된 표면의 등가 복사 강도.이것은 때때로 "방사성 플루언스"라고도 불립니다.
스펙트럼 노출	H_e,120^{[nb 3]}	평방미터/헤르츠당 줄	⋅mhzHz⁻²⁻¹	MtT⁻¹	단위 주파수 또는 파장당 표면의 복사 노출.후자는 일반적으로 J'm⁻²'nm⁻¹ 단위로 측정됩니다.이것은 때때로 "스펙트럼 플루언스"라고도 불립니다.
스펙트럼 노출	H_e,120^{[nb 4]}	평방미터당 줄	J/M³	MlLtT⁻¹⁻²
반구 방사율	ε	—		1	표면과 같은 온도에서 흑체의 표면으로 나눈 표면의 복사 출구.
스펙트럼 반구 방사율	ε_ν 또는 ε_λ	—		1	표면과 동일한 온도에서 흑체의 표면으로 나눈 표면의 스펙트럼 이탈.
방향 방사율	ε_Ω	—		1	표면에서 방출되는 광도를 해당 표면과 동일한 온도에서 흑체가 방출하는 광도로 나눈 값입니다.
스펙트럼 방향 방사율	ε_{ω, ν} 또는 ε_{ω, λ}	—		1	표면에서 방출되는 스펙트럼 광도를 해당 표면과 동일한 온도의 흑체 광도로 나눈 값입니다.
반구 흡수율	A	—		1	표면이 흡수하는 복사 플럭스로, 해당 표면이 받는 것으로 나눕니다.이것은 "흡수"와 혼동해서는 안 된다.
스펙트럼 반구 흡수율	A_ν 또는 A_λ	—		1	표면이 흡수하는 스펙트럼 플럭스로, 해당 표면이 받는 것으로 나눕니다.이를 "스펙트럼 흡광도"와 혼동해서는 안 된다.
방향 흡광도	A_Ω	—		1	표면에 흡수된 광도를 해당 표면에 입사한 광도로 나눈 값입니다.이것은 "흡수"와 혼동해서는 안 된다.
스펙트럼 방향 흡광도	A_{ω, ν} 또는 A_{ω, λ}	—		1	표면에 흡수된 스펙트럼 방사 광도를 해당 표면에 입사하는 스펙트럼 방사 광도로 나눈 값.이를 "스펙트럼 흡광도"와 혼동해서는 안 된다.
반구 반사율	R	—		1	표면에 반사된 복사 플럭스로, 해당 표면에 의해 수신된 것으로 나눕니다.
스펙트럼 반구 반사율	R_ν 또는 R_λ	—		1	표면에 반사된 스펙트럼 플럭스로, 해당 표면에 의해 수신된 것으로 나눕니다.
방향 반사율	R_Ω	—		1	표면에 반사된 광도를 해당 표면에 의해 수신된 광도로 나눈 값입니다.
스펙트럼 방향 반사율	R_{ω, ν} 또는 R_{ω, λ}	—		1	표면에서 반사된 스펙트럼 방사도를 해당 표면에서 수신한 것으로 나눈 값입니다.
반구 투과율	T	—		1	표면에 의해 전달되는 복사 플럭스로, 해당 표면에 의해 수신된 것으로 나눕니다.
스펙트럼 반구 투과율	T_ν 또는 T_λ	—		1	표면에 의해 전달되는 스펙트럼 플럭스로, 해당 표면에 의해 수신된 것으로 나눕니다.
방향 투과율	T_Ω	—		1	표면에 의해 전달되는 광도를 해당 표면에 의해 수신된 광도로 나눈 값입니다.
스펙트럼 방향 투과율	T_{ω, ν} 또는 T_{ω, λ}	—		1	표면에 의해 전달되는 스펙트럼 복사 강도를 해당 표면에 의해 수신된 것으로 나눈 값입니다.
반구 감쇠 계수	μ	역계	마⁻¹	L⁻¹	단위 길이당 부피로 흡수 및 산란된 복사 플럭스를 해당 부피로 나눈 값입니다.
스펙트럼 반구 감쇠 계수	μ_ν 또는 μ_λ	역계	마⁻¹	L⁻¹	흡수 및 산란된 스펙트럼 복사 플럭스를 단위 길이당 부피로 나눈 값.
방향 감쇠 계수	μ_Ω	역계	마⁻¹	L⁻¹	단위 길이당 볼륨으로 흡수 및 산란된 광도를 해당 볼륨으로 받은 광도로 나눈 값입니다.
스펙트럼 방향 감쇠 계수	μ_{ω, ν} 또는 μ_{ω, λ}	역계	마⁻¹	L⁻¹	단위 길이당 부피로 흡수 및 산란된 스펙트럼 방사 광도를 해당 부피로 받은 것으로 나눈 값.
참고 항목: SI · 방사선 측정 · 측광

^ 표준 기구들은 광도계량 또는 광자량과의 혼동을 피하기 위해 방사선량에는 접미사 "e"를 붙일 것을 권고한다.
^ ^a ^b ^c ^d ^e 때때로 나타나는 대체 기호: 복사 에너지의 경우 W 또는 E, 복사 플럭스의 경우 P 또는 F, 복사 조도의 경우 I, 복사 출구의 경우 W.
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g 단위 주파수당 주어진 스펙트럼 양은 접미사 "θ"(그리스어)로 표시되며, 광도 측정량을 나타내는 접미사 "v"(시각적)와 혼동해서는 안 된다.
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g 단위 파장당 주어진 스펙트럼 양은 접미사 "θ"(그리스어)로 표시됩니다.
^ ^a ^b 방향량은 접미사 "δ"(그리스어)로 표시됩니다.

「」를 참조해 주세요.

레퍼런스

^ ^a ^b ^c ^d "Thermal insulation — Heat transfer by radiation — Physical quantities and definitions". ISO 9288:1989. ISO catalogue. 1989. Retrieved 2015-03-15.
^ Jeffrey Cuzzi, Lindsey Chambers, and Amanda Hendrix (Oct 21, 2016). "Rough Surfaces: is the dark stuff just shadow?". Icarus. 289: 281–294. doi:10.1016/j.icarus.2016.10.018. PMC 6839776. PMID 31708591.{{cite journal}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
^ 예를 들어,
^ E. 헥트(2001)광학 (제4판)피어슨 교육ISBN 0-8053-8566-5.
^ IUPAC, 화학 용어집, 제2판('골드북') (1997).온라인 수정판: (2006–) "Reflectance" . doi : 10.1351 / goldbook . R05235
^ "CIE International Lighting Vocabulary". Archived from the original on 2016-06-16. Retrieved 2010-12-04.
^ 파머 앤 그랜트, 방사선 측정 기술
^ Ottaviani, M. and Stamnes, K. and Koskulics, J. and Eide, H. and Long, S.R. and Su., W. 및 Wiscombe, 2008: '수파로부터의 빛 반사: 통제된 실험실 조건에서 편광계 조사를 위한 적절한 설정' 대기해양기술저널, 25(5), 715-728.

외부 링크

금속의 반사율(차트).
반사율 데이터

[note-suffix-e-9] 표준 기구들은 광도계량 또는 광자량과의 혼동을 피하기 위해 방사선량에는 접미사 "e"를 붙일 것을 권고한다.

[note-alternative-symbol-radiometric-10] 때때로 나타나는 대체 기호: 복사 에너지의 경우 W 또는 E, 복사 플럭스의 경우 P 또는 F, 복사 조도의 경우 I, 복사 출구의 경우 W.

[note-suffix-nu-11] ^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g 단위 주파수당 주어진 스펙트럼 양은 접미사 "θ"(그리스어)로 표시되며, 광도 측정량을 나타내는 접미사 "v"(시각적)와 혼동해서는 안 된다.

[note-suffix-lambda-12] ^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g 단위 파장당 주어진 스펙트럼 양은 접미사 "θ"(그리스어)로 표시됩니다.

[note-suffix-omega-13] 방향량은 접미사 "δ"(그리스어)로 표시됩니다.

[ISO_9288-1989-1] "Thermal insulation — Heat transfer by radiation — Physical quantities and definitions". ISO 9288:1989. ISO catalogue. 1989. Retrieved 2015-03-15.

[2] Jeffrey Cuzzi, Lindsey Chambers, and Amanda Hendrix (Oct 21, 2016). "Rough Surfaces: is the dark stuff just shadow?". Icarus. 289: 281–294. doi:10.1016/j.icarus.2016.10.018. PMC 6839776. PMID 31708591.{{cite journal}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)

[3] 예를 들어,

[4] E. 헥트(2001)광학 (제4판)피어슨 교육ISBN 0-8053-8566-5.

[GoldBook-5] IUPAC, 화학 용어집, 제2판('골드북') (1997).온라인 수정판: (2006–) "Reflectance" . doi : 10.1351 / goldbook . R05235

[ILV-6] "CIE International Lighting Vocabulary". Archived from the original on 2016-06-16. Retrieved 2010-12-04.

[Grant-7] 파머 앤 그랜트, 방사선 측정 기술

[Ottav-8] Ottaviani, M. and Stamnes, K. and Koskulics, J. and Eide, H. and Long, S.R. and Su., W. 및 Wiscombe, 2008: '수파로부터의 빛 반사: 통제된 실험실 조건에서 편광계 조사를 위한 적절한 설정' 대기해양기술저널, 25(5), 715-728.

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