of reflectie noemt men in de natuurkunde het terugwerpen door een oppervlak van een golfvormige beweging op het water, van geluid, licht, stralende warmte of electrische golven.
A. Meetkundige eigenschappen
Zij heeft steeds plaats volgens twee wetten, waarvan de eerste zegt, dat de invallende straal (f), de teruggekaatste straal (d) en de loodlijn, op het (spiegelend) oppervlak in het invalspunt opgericht (n), in één plat vlak liggen, terwijl volgens de tweede de invalshoek gelijk is aan de hoek van terugkaatsing. Al naarmate nu bij de terugkaatsing van lichtstralen de deeltjes van het terugkaatsend oppervlak in een zelfde of in verschillende vlakken gelegen zijn, noemt men de terugkaatsing regelmatig of diffuus. In het eerste geval noemt men verder het terugkaatsend oppervlak spiegel en de terugkaatsing zelf spiegeling. Het diffuus terugkaatsende oppervlak is dus op te vatten als de verzameling van een zeer groot aantal verschillend gerichte spiegeltjes; in het teruggekaatste licht komen lichtstralen van alle mogelijke richtingen voor. Het gewone daglicht, ontstaan door terugkaatsing der zonnestralen door de voorwerpen der aarde en door de waterdroppeltjes, ijsnaalden en stofdeeltjes, die zich in de lucht bevinden, is het bekendste voorbeeld van diffuus licht.
Bij terugkaatsing tegen een vlakke spiegel schijnen de lichtstralen, afkomstig van een punt L, na terugkaatsing te komen van een punt L'. Dit virtuele beeldpunt ligt even ver achter de spiegel als L er vóór ligt. Toepassingen zijn de sextant en de reflectoren.
Door toepassing van de wetten van terugkaatsing op een holte spiegel, vindt men, dat een evenwijdig aan de hoofdas invallende lichtbundel teruggekaatst wordt als een convergerende, waarvan de top ligt in het brandpunt op een afstand van de spiegel gelijk aan de halve kromtestraal. Afb. 3 toont de beeldvorming, als een lichtend voorwerp LL' op grotere afstand dan de straal is geplaatst; er ontstaat een omgekeerd verkleind reëel beeld, tussen F en M gelegen. Bevindt het voorwerp zich tussen M en F, dan komt er een vergroot reëel beeld buiten M, terwijl het oog een vergroot virtueel beeld waarneemt, wanneer het voorwerp staat tussen F en de spiegel. Een bolle spiegel geeft van alle voorwerpen verkleinde, virtuele, rechtopstaande beelden tussen F en de spiegel.
B. Natuurkundige eigenschappen
Hier is vnl. de terugkaatsing van licht van belang. Tegen metaaloppervlakken wordt een groot gedeelte van het licht gereflecteerd. Het hoogste bedrag vindt men bij zilver: 95 pct. Het ligt dus voor de hand, dat spiegels van zilver worden vervaardigd, al of niet door glas beschermd (buiten het zichtbare gebied van het licht kan de reflectie bij metalen kleiner zijn). Maar ook doorschijnende lichamen kaatsen terug. Voorwaarde daarvoor is, dat op het scheidingsvlak een abrupte verandering van brekingsindex optreedt (z breking). Stukjes glas, die in een vloeistof met dezelfde brekingsindex worden gebracht, kaatsen niet terug, en zijn dan onzichtbaar. In het genoemde artikel is uiteengezet, dat onder bepaalde omstandigheden totale reflectie kan optreden (dus 100 pet terugkaatsing). Ook hiervan wordt veel gebruik gemaakt, bijv. bij een nicol of bij omkeerprisma’s. Maar meestal reflecteert slechts een gedeelte. Indien licht uit lucht loodrecht op een medium met brekingsindex n valt, wordt (n—1 )2/(n + i)2 van het opvallende licht teruggekaatst. Het is duidelijk, dat deze reflectie (bij spiegelruiten goed waar te nemen) meestal storend is. Bij lenzen zal er teruggekaatst licht verloren gaan, een gedeelte zal tegen achter- en voorkant van de lens terugkaatsen en dan valse beelden geven. Men kan dit verhelpen, door op het glas een of meer dunne laagjes van een stof met andere brekingsindex te brengen (de dikte is een breukdeel van de golflengte). De teruggekaatste stralen vernietigen elkaar door interferentie bij geschikte keus van dikte en brekingsindex. Ook kan men de laagjes zo kiezen, dat de reflectie verhoogd wordt.
Ten slotte vermelden wij, dat de reflectie zeer hoog wordt voor die golflengten, waarvoor de stof sterk absorbeert. Zo zullen kristallen van zouten dikwijls bepaalde golflengten in het infrarood (Z straling) sterk absorberen. Deze kaatsen dan sterk terug, en kunnen uit een stralenmengsel worden afgezonderd (reststralen).
DR J. BOUMAN.
