Yansıtma yansıma kalınlığını arttırarak değişmez şekilde bir kalınlığa sahip olan bir malzemenin yüzeyinde yansıyan elektromanyetik enerji oranıdır. Bir yüzeyin yansıtıcılığı, ona çarpan dalgaların uzunluğuna bağlı olarak değişebilir . Bu miktar genellikle desibel veya yüzde olarak ifade edilir .
Bu kavram, nesneler tarafından dalga yolundaki geri dönen sinyali ölçmek için fizik , kimya , telekomünikasyon ve radarda yaygın olarak kullanılmaktadır . Bu, özel bir yansıtma durumudur (esas olarak olay ve yansıyan ışık arasındaki ilişkiyi incelemek için kullanılır).
Bir dalga az çok yansıtıcı bir malzemeye yansıtıldığında, dalganın bir kısmı yayıcıya geri döner ve bir kısmı devam eder. Yansıma katsayısı yansıtılan dalganın ve olay dalga arasında amplitüd (A) oranı:
Fresnel katsayılarına göre . Bu değer karmaşık bir sayı olabilir .
Yansıtma (Referans) gelen enerji yansıtılan enerji göredir. Enerji, dalgaların genliğinin karesiyle orantılı olduğundan, aşağıdaki oran olur:
Bu nedenle yansıtma, yansıma katsayısının karesi, her zaman pozitif ve gerçek bir sayıdır .
Yansıma, dağınık yansıma ( Beer-Lambert yasası ) ve aynasal veya parıldayan yansıma olarak alt bölümlere ayrılabilir . İdeal bir Lambert yüzeyi için etkili yansıma, gözlemcinin görüş açısından bağımsızdır ( Rayleigh yasası ). Speküler yansıma, görüş açısının gelen ışının yönünde maksimum olmasına ve bunun tersine ( Mie teorisi ) çok bağlıdır. Çoğu nesne bu iki tür yansımanın bir karışımına sahiptir.
Bir radar için, yansıtma, hedefin RF enerjisini yakaladığı ve yansıttığı verimliliği ölçer. Hedef yüzeyin boyutuna, şekline, görünüş katsayısına ve dielektrik özelliklerine bağlıdır. Yalnızca yansımanın etkilerini değil aynı zamanda saçılma ve kırınımın etkilerini de içerir.
Nokta hedefleriGeçirgenliğe sahip eşdeğer radar yüzeyi σ veya sıfır olmayan dielektrik sabiti ile tanımlanır . Hava veya deniz gözetleme radarı olması durumunda, hedefler noktaya benzer, σ şu şekilde ifade edilebilir:
veya
S t : [W / m²] cinsinden hedef tarafından geri saçılan enerji
Bazı hedefler, çapları ve yönelimleri nedeniyle yüksek σ değerlerine sahiptir. Bu nedenle, gelen enerjinin büyük bir bölümünü geri saçarlar. Diğerleri, yapıldıkları malzeme veya radara göre bakış açısı (önden görünüm, yandan görünüm vb.) Nedeniyle çok düşük değerlere sahiptir.
Yansıtma bu nedenle radar eşdeğer alanı hedefin yapım özellikleriyle çarpılır.
Hacimsel hedeflerBir hava durumu radarı durumunda , ışın, farklı türlerde (yağmur damlaları, kar taneleri, dolu , karla karışıklık vb.) Ve farklı mesafelerde olabilen çok sayıda hedefle karşılaşır . Yansıtma, her birinin σ değerinin toplamıdır. Göre Rayleigh hakları , σ olarak değişir 6 inci her birinin çapı D olan bir kürenin çapından gücünü hydrométéore toplam yansıtıcılık (denilen Z) ürün elde edilmiştir:
Kar tanesi durumunda D'nin eriyikten gelen eşdeğer damlacığın çapı olduğunu bilmek
Bu Z içeride , bu da oldukça sıra dışı birimlerle sonuçlanıyor. Ek olarak, bu formül hedefin doğasını hesaba katmaz. Radarın gördüğü eşdeğer yansıtıcılığı (Z e ) elde etmek için , mesafe üzerinden normalize etmeli ve yansıma verimliliğini hesaba katmak için hedefin dielektrik sabitinin (K) karesiyle çarpmalıyız:
Yerde not edilen bir yağış miktarı olduğu için, yansıtma ile ölçülen arasındaki ilişkiyi bulmak mümkündür. Yağış hızı (R), parçacıkların sayısına, hacimlerine ve düşme hızlarına (v [D]) eşittir:
Z e ve R'nin benzer bir formülasyonu vardır ve denklemleri çözerek ZR adı verilen şu türden bir ilişkiye ulaşırız:
A ve b'nin farklı olan yağış türüne (yağmur, kar, konvektif veya tabakalı ) bağlı olduğu durumlarda , K, N 0 ve vBu aileden en iyi bilineni, a = 200 ve b = 1.6 veren Marshall-Palmer ZR ilişkisidir . Orta enlemlerde sinoptik yağmur için geçerli olduğu için hala en çok kullanılanlardan biridir, çok sık görülen bir durumdur. Kar, fırtına altında yağmur , tropikal yağmur vb. Durumlar için başka ilişkiler bulunmuştur .
X-ışınları , aynı zamanda bazı malzemeler tarafından yansıtılır ve bu olgu kullanılan interferometri ince tabakalar ve mevduat kimya ve fizik çok katmanlı yapısını analiz etmek için. Bu, elipsometriye tamamlayıcı bir tekniktir . Buradaki fikir, bir yüzeydeki x-ışınlarının speküler yansımasını ölçmek ve Fresnel katsayılarından herhangi bir sapmayı görmektir . Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Cornell Üniversitesi'nden Profesör Lyman G. Parratt tarafından geliştirilmiş ve 1954'te bir Fiziksel İnceleme makalesinde yayınlanmıştır. Yüzey tamamen pürüzsüz değilse, bunun yerine tarafından verilen bir elektron yoğunluğuna sahipse, yansıtma şu şekilde tahmin edilebilir:
Veya
Çoklu katmanlar için, yansıtıcılık , katmanların kalınlığını ve özelliklerini ölçmek için kullanılabilen bir Fabry-Perot interferometrede olduğu gibi kullanılan değişen dalga boyuna sahip salınımları gösterebilir .