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2024-11-17T06:03:47Z

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[[Datei:Image-Metal-reflectance.png|miniatur|Reflexionsgrad ({{EnS|reflectance}}) von Aluminium (blau, Al), Gold (rot, Au) und Silber (grau, Ag) in Abhängigkeit von der [[Wellenlänge]] (wavelength) der senkrecht einfallenden elektromagnetischen Strahlung.]]

Der '''Reflexionsgrad''' (auch '''Reflexionsvermögen''', '''Reflektivität''' oder '''Reflektanz''') ''ρ'' (auch ''R'') ist das Verhältnis zwischen reflektierter und einfallender [[Intensität (Physik)|Intensität]] als [[Energiegröße]], z. B. bei [[elektromagnetische Welle|elektromagnetischen Wellen]] ([[Lichtstrom]]) oder bei Schallwellen ([[Schalldruck]], [[Schallfeldgröße]]). Es handelt sich um eine gestörte Ausbreitung der Welle.

:<math>\varrho = \frac{P_\mathrm{r}}{P_0}</math>

* <math>P_\mathrm{r}</math>: reflektierte Leistung
* <math>P_\mathrm{0}</math>: einfallende Leistung

Gemeint ist im Allgemeinen auch das gestreute Zurückwerfen einer Größe, beispielsweise der diffusen Reflexion von Licht an rauen („nicht spiegelnden“) Flächen. In der [[Astronomie]] und [[Geographie]] wird der Begriff [[Albedo]] für den diffus reflektierten Lichtstrom verwendet.

== Zusammenhänge mit anderen physikalischen Größen ==
[[Bild:Fresnel equations - reflectance (DE).svg|miniatur|hochkant=2|Einfluss des komplexen Brechungsindex eines Materials (<math>n_1 + \mathrm i k_1</math>) auf das Reflexionsverhalten eines Lichtstrahls beim Auftreffen auf die Grenzfläche Luft/Material]]
Bei der Reflexion einer Welle treten auch immer Energieverluste der reflektierten gegenüber der einfallenden Welle in Form von Absorption und Transmission auf. Für die jeweiligen Energiegrößen gilt allgemein:
#<math>\varrho + \alpha = 1</math>
#<math>\alpha = \tau + \delta\,</math>
#<math>\varrho + \tau + \delta = 1</math>

wobei
*der [[Absorptionsgrad]] <math>\alpha</math> ein Maß für die absorbierte,
*der [[Transmissionsgrad]] <math>\tau</math> ein Maß für die durchgelassene,
*der [[Dissipationsgrad]] <math>\delta</math> ein Maß für die „verlorengegangene“ Intensität ist.

Für elektromagnetische Wellen können im Falle der gerichteten Reflexion der Reflexionsgrad sowie der Transmissionsgrad über die [[fresnelsche Gleichungen|fresnelschen Gleichungen]] mit den [[Brechungsindex|Brechungsindizes]] der beteiligten Materialien berechnet werden.

Im Gegensatz zum Reflexionsgrad <math>\varrho</math> bezieht sich der [[Reflexionsfaktor]] (auch: Reflexionskoeffizient) <math>r</math> auf die Amplitude einer Größe. Der Reflexionsgrad <math>\varrho</math> entspricht dem Quadrat des Reflexionsfaktors <math>r</math>:
:<math>\varrho = r^2</math>

Für komplexe Größen, wie sie bei der Reflexion von Licht mit absorbierenden Medien auftreten, entspricht der Reflexionsgrad <math>\varrho</math> dem Produkt aus [[Reflexionsfaktor]]s <math>r</math> mit seinem konjugiert komplexen Wert <math>r^*</math>:
:<math>\varrho = r \cdot r^*</math>

== Reflexionsgrade bei der Erdfernerkundung ==
[[Datei:Reflexionsgrad_6spektren.png|miniatur|Bidirektionelle spektrale Reflexionsgrade von 6 Oberflächen]]

In der nebenstehenden Graphik sind die Reflexionsgrade von 6 Oberflächen abgebildet. Die Spektren wurden mit einem hyperspektralen Fernerkundungssensor gemessen.

Die obere Abbildung zeigt drei Vegetationsspektren. Diese haben jeweils ähnliche Verläufe, unterscheiden sich jedoch in ihrer [[Albedo]]. Im sichtbaren Bereich des Spektrums (0,38 bis 0,78 µm) ist der sogenannte ''Green Peak'' zu erkennen, der durch die starke [[Lichtabsorption]] des [[Chlorophyll]]s im blauen und roten Spektralbereich und die schwächere Absorption im grünen Bereich (um 0,55 µm) erzeugt wird. Durch den ''Green Peak'' erscheint Vegetation dem menschlichen Auge grün. Der starke Anstieg der Reflexion um 0,7 µm wird als ''Red Edge'' bezeichnet. Die hohe Reflexion im nahinfraroten Spektralbereich (bis 1,3 µm) wird durch Mehrfachstreuungen an der Blattstruktur verursacht, wobei in diesem Spektralbereich absorbierende Stoffe fehlen. Schwache Wasserabsorptionsbanden lassen sich um 0,95 und 1,2 µm erkennen. Der mittelinfrarote Spektralbereich (1,3 bis 2,5 µm) wird durch starke Wasserabsorptionsbanden um 1,45, 1,95 und 2,6 µm dominiert.

Die untere Abbildung zeigt die Reflexion von Boden mit Stroh, von Getreide kurz vor der Erntereife und von trübem Wasser.

== Sonstiges ==
Das Material mit dem bislang kleinsten Reflexionsgrad für sichtbares Licht (0,045 %) besteht aus einer Art Matte mit vertikal angeordneten [[Nanotechnologie|Nanoröhrchen]] aus [[Kohlenstoff]] und wurde am [[Rensselaer Polytechnic Institute]] entwickelt. Die Dicke der Matte liegt zwischen 10 und 800 [[Meter#Mikrometer|Mikrometern]].<ref>{{Literatur|Autor=Zu-Po Yang, Lijie Ci, James A. Bur, Shawn-Yu Lin, Pulickel M. Ajayan|Titel=Experimental Observation of an Extremely Dark Material Made By a Low-Density Nanotube Array|Sammelwerk=Nano Letters|Band=8|Nummer=2|Jahr=2008|Seiten=446–451|DOI=10.1021/nl072369t}}</ref>

== Siehe auch ==
* [[Reflektivität (Radar)]]

== Einzelnachweise ==
<references/>

[[Kategorie:Dimensionslose Größe]]
[[Kategorie:Strahlung]]
[[Kategorie:Messgröße der Lichttechnik]]
[[Kategorie:Wellenlehre]]

Reflexionsgrad - Versionsgeschichte

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