Der Hauptunterschied zwischen regulärer und diffuser Reflexion besteht darin, dass bei der regulären Reflexion der einfallende Strahl (der Strahl, der auf eine Oberfläche fällt) und der reflektierte Strahl (der Strahl, der nach dem Auftreffen auf die reflektierende Oberfläche zurückprallt) denselben einzigen Winkel haben der Reflexion, während bei der diffusen Reflexion viele gestreute reflektierende Strahlen mit unterschiedlichen Reflexionswinkeln vorhanden sind.
Reflexion ist das Bild, das wir auf einem Spiegel oder einer glänzenden Oberfläche sehen können. Je nach Winkel des reflektierenden Strahls gibt es zwei Arten der Reflexion als reguläre oder gerichtete Reflexion und diffuse Reflexion.
Was ist regelmäßige Reflexion?
Reguläre Reflexion oder Spiegelreflexion bezeichnet die spiegelähnliche Reflexion von Wellen an Oberflächen. Ein gängiges Beispiel für eine solche Welle ist Licht. Es gibt ein Reflexionsgesetz, das beschreibt, dass ein reflektierter Lichtstrahl in der Regel im gleichen Winkel aus der spiegelnden Fläche austritt wie der einfallende Strahl auf den Spiegel fällt. Aber der einfallende Strahl und der reflektierende Strahl befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten der Oberflächennormalebene, die die Ebene ist, die sich aus dem einfallenden Strahl und dem reflektierenden Strahl bildet.
Das Konzept der Reflexion wurde zuerst von Hero of Alexander in AD c.10-70 eingeführt. Reguläre Reflexion unterscheidet sich von diffuser Reflexion, da bei diffuser Reflexion die reflektierten Strahlen dazu neigen, von der Oberfläche weg zu streuen.
Nach dem Reflexionsgesetz wird das Licht, das auf eine Grenzfläche trifft, von den optischen und elektronischen Antwortfunktionen des Materials gegenüber der elektromagnetischen Strahlung beeinflusst.
Abbildung 02: Spiegelreflexion einer nassen Metallkugel
Bei normaler Reflexion wird das Licht reflektiert und trifft im gleichen Winkel auf. Wir können experimentell den Unterschied zwischen normaler Reflexion und Nichtbenutzungsreflexion zeigen, indem wir eine Oberfläche mit glänzender Farbe und matter Farbe beschichten; die matte Farbe zeigt hauptsächlich das spiegelnde Reflexionsverh alten, während die Oberfläche mit glänzender Farbe hauptsächlich diffuse Reflexion zeigt.
Einige Beispiele für regelmäßige Reflexion sind sichtbares Licht auf einem Spiegel, Radiowellen und Mikrowellen auf fliegenden Objekten, akustische Spiegel (reflektieren Schall) und Atomspiegel (reflektieren neutrale Atome).
Was ist diffuse Reflexion?
Diffuse Reflexion bezieht sich auf die Reflexion von Licht oder anderen Wellen von einer Oberfläche durch den Streueffekt. Mit anderen Worten, bei der diffusen Reflexion werden die Wellen von einer Oberfläche so reflektiert, dass der einfallende Strahl unter vielen Winkeln gestreut wird. Im Gegensatz dazu gibt es bei der regulären Reflexion einen einzigen Winkel, unter dem der einfallende Strahl reflektiert wird.
Bei einem idealen diffusen Reflexionsprozess können wir eine Lambertsche Reflexion beobachten (bei Betrachtung aus allen Richtungen, die in einem an die Oberfläche angrenzenden Halbraum liegen, ist die Leuchtdichte gleich.
Abbildung 03: Normale und diffuse Reflexion von einer glänzenden Oberfläche
Einige Beispiele für Materialien, die eine diffuse Reflexion verursachen können, sind Gips (nicht absorbierendes Pulver), Papier (aus Fasern) und weißer Marmor (polykristallin). Im Allgemeinen tritt bei diesen Materialien aufgrund der Oberflächenrauhigkeit keine regelmäßige Reflexion auf. Ebenso liefert eine flache Oberfläche nicht immer eine spiegelnde Reflexion. Dies liegt daran, dass der Reflexionsmechanismus nicht wirklich auf der Oberfläche auftritt. Die Streuzentren entstehen unter der Oberfläche.
Was ist der Unterschied zwischen normaler und diffuser Reflexion?
Reflexion ist das Bild, das wir auf einem Spiegel oder einer glänzenden Oberfläche sehen können. Je nach Winkel des reflektierenden Strahls gibt es zwei Arten der Reflexion als reguläre Reflexion und diffuse Reflexion. Der Hauptunterschied zwischen regulärer und diffuser Reflexion besteht darin, dass bei der regulären Reflexion der einfallende Strahl und der reflektierte Strahl denselben einzigen Reflexionswinkel haben, während bei der diffusen Reflexion viele gestreute reflektierende Strahlen mit unterschiedlichen Reflexionswinkeln vorhanden sind.
Die folgende Infografik listet die Unterschiede zwischen regulärer und diffuser Reflexion tabellarisch zum direkten Vergleich auf
Zusammenfassung – Normale vs. diffuse Reflexion
Normale Reflexion bezieht sich auf die spiegelähnliche Reflexion von Wellen von Oberflächen, während diffuse Reflexion die Reflexion von Licht oder anderen Wellen von einer Oberfläche durch den Streueffekt bezeichnet. Der Hauptunterschied zwischen regulärer und diffuser Reflexion besteht darin, dass bei der regulären Reflexion der einfallende Strahl und der reflektierte Strahl denselben einzigen Reflexionswinkel haben, während bei der diffusen Reflexion viele gestreute reflektierende Strahlen mit unterschiedlichen Reflexionswinkeln vorhanden sind.
