Heijastuskyky
Myös: Reflektiivisyys, Heijastusaste, Reflectance
Metallin heijastuskyky (reflektiivisyys) ilmaisee, kuinka suuren osan siihen osuvasta valosta sen pinta heijastaa takaisin, ja se vastaa kullan, hopean ja muiden metallien tyypillisestä metallihohteesta.
Heijastuskyky (myös: heijastusaste tai reflektiivisyys) kuvaa sitä osuutta osuvasta sähkömagneettisesta valosta, jonka materiaalin pinta heijastaa takaisin absorboimatta tai läpäisemättä sitä. Se ilmaistaan dimensiottomana arvona 0:n ja 1:n välillä – tai prosenttilukuna – ja se on voimakkaasti aallonpituudesta riippuvainen.
Fysikaalinen tausta
Kun valo osuu kiillotettuun metallipintaan, fotonit vuorovaikuttavat metallin vapaan elektronikaasun kanssa. Näiden johdeelektronien kollektiivinen värähtely (plasmavärähtely) määrää, mitkä aallonpituudet absorboituvat ja mitkä heijastuvat. Jos plasmataajuus on näkyvän spektrin yläpuolella, metalli näyttää hopeanvalkoiselta (esim. hopea ja platina). Kulta sen sijaan absorboi lyhytaaltoisia sinisiä osia voimakkaammin – tästä johtuu sen tyypillinen keltainen väri.
Kohtisuoralle tulokulmalle pätevä peruskaava on (Fresnel):
R = |( n - 1 ) / ( n + 1 )|²
jossa n on metallin kompleksinen taitekerroin (n = n₀ + i·k, jossa k on vaimennuskerroin).
Jalometallien vertailu
| Metalli | Heijastusaste 550 nm | Erikoisuus |
|---|---|---|
| Hopea | ≈ 99 % | Kaikkien metallien korkein arvo näkyvällä alueella |
| Rodium | ≈ 80 % | Siksi rodiointina koruissa |
| Platina | ≈ 73 % | Tasainen koko spektrin yli |
| Kulta | ≈ 70–73 % | Lasku sini-/vihreäalueella → keltasävy |
| Palladium | ≈ 67 % | Mattaharmaa hohde |
| Kupari | ≈ 50–55 % | Puna-oranssi kimmellys (punaisella > 90 %) |
Käytännön merkitys jalometallien ostajalle
Aitouden tarkistus: Tuoreeltaan kiillotettu hopeaesine heijastaa lähes kaiken näkyvän valon takaisin. Poikkeava mattapintaisuus tai värivirheet voivat viitata väärennöksiin tai heikkolaatuisiin seoksiin – täydentävinä keinoina tiheyden määritys ja röntgenfluoresenssianalyysi.
Teollinen sovellus: Hopeaa käytetään ylivertaisen reflektiivisyytensä vuoksi aurinkopeileissä, teleskoopeissa ja huippuluokan pinnoitteissa. Kulta-infrapunapeilejä käytetään avaruustekniikassa ja lääketieteessä, sillä kulta heijastaa pitkäaaltoista IR-säteilyä (> 700 nm) yli 97 %:sti.
Optinen kolikkolaatu: Proof-kolikoissa (peililyönti) pinta kiillotetaan maksimaaliseen heijastuskykyyn – olennainen laatuominaisuus pitoisuuden ja bruttopainon ohella.
Lyhyesti
Hopea on voimakkain heijastava metalli näkyvällä alueella jopa 99 %:lla, ja sitä seuraavat rodium, platina ja kulta – fysikaalinen ominaisuus, jolla on käytännön merkitystä aitouden tarkistuksesta aurinkoenergiaan.