Nghệ thuật chiếu sáng

Sự truyền dẫn và phản xạ ánh sáng

Sự truyền dẫn ánh sáng:
Khi một vật liệu trong không gian tiếp xúc với ánh sáng mà truyền dẫn phần lớn ánh sáng đó ta gọi chúng là vật liệu trong suốt. Vật liệu chặn đường đi của ánh sáng gọi là vật liệu đặc. Sau những vật liệu đặc sẽ không có ánh sáng trực tiếp mà là các bóng đổ. Các vật liệu trong mờ chỉ cho một phần ánh sáng đi qua nhưng đã bị khúc xạ, tức là được truyền đi theo nhiều hướng khác tạo nên hiện tượng tán xạ. Khi đi qua một vật thể chắn, ánh sáng có thể được phân phối theo 3 cách: phản xạ, hấp thụ và truyền qua. Một
số tính chất quan trọng của vật thể hay chất liệu được đặc trưng bởi thành phần của 3 yếu tố này:
– Hệ sô’ phản xạ (r, hoặc còn ký hiệu là p theo các tài liệu của Mỹ, Anh).
– Hộ số hấp thụ (a)
– Hệ số truyền dẫn (t)
Trường hợp chung là: r + a + t = 1. Với vật thể đặc t = 0, do đó r + a = 1.
– Sự phản xạ:
Nếu tia sáng song song ban đầu vẫn giữ được tính chất song song của tia phản xạ sau khi tiếp xúc với mặt phẳng thì mật đó là mặt gương phẳng, và sự phản xạ đó là phản xạ gương toàn phần (hình 1.2a). Những nguyên tắc của quang hình học áp dụng cho loại bề mặt này, tức là góc phản xạ phải bằng góc tới. Nếu mặt gương lồi thì ánh sáng phản xạ sẽ là phân kỳ trong khi với gương lõm, các tia phản xạ sẽ hội tụ.
Ánh sáng phản xạ từ một bề mặt mờ xỉn sẽ bị khuếch tán hoàn toàn (hình l.id). Thường thì xuất hiện giữa hai loại phản xạ trên được là nửa khuếch tán hoặc nửa phản xạ rộng (khuếch tán hỗn hợp), tùy thuộc vào mức độ tương đối của hai thành phần trên (hình 1.2b c).
Một số vật liệu trên thực tế có cùng một hệ số phản xạ với tất cả các bước sóng của ánh sáng và chúng không thay đổi thành phần bước sóng đó sau khi phản xạ. Những bề mặt có tính chất phản xạ trung tính trong ánh sáng trắng sẽ có mầu tùy theo độ phản xạ: trắng (nếu r > 0,75), xám (nếu 0,05 < r < 0,75), đen (nếu r < 0,05). Các vật liệu khác lại có tính chọn lọc trong phản xạ. Chúng có thể hấp thụ những bước sóng nào đó của chùm sáng tới, do đó ánh sáng phản xạ sẽ cho ta hiệu quả mầu sắc khác nhau. Thuốc nhuộm là một trong những chất hấp thụ chọn lọc đó và mầu sắc thể hiện của nó là kết quả của quá trình loại trừ. Việc trộn những chất mầu sẽ làm tăng độ hấp thụ và làm giảm độ phản xạ, ví dụ:
– Sơn vàng hấp thụ mầu xanh da trời, phản xạ mầu đỏ vàng, xanh lá cây.
– Sơn xanh da trời hấp thụ mầu đỏ và vàng, phản xạ mầu xanh da trời và xanh lá cây.
– Hỗn hợp của 2 loại trên hấp thụ mầu xanh da trời đỏ và vàng, chỉ phản xạ mầu xanh lá cây.
– Hỗn hợp tất cả các chất mầu sẽ là mầu đen bởi vì nó sẽ hấp thụ tất cả các bước sóng của ánh sáng. Không hỗn hợp chất mầu nào có thể cho ra mầu trắng bởi sẽ luôn luôn có sự hấp thụ những bước sóng ánh sáng nào đó.