Współczynnik odbicia
Także: Reflektywność, Stopień odbicia, Reflectance
Współczynnik odbicia (reflektywność) metalu określa, jaką część padającego światła jego powierzchnia odbija; odpowiada za charakterystyczny metaliczny połysk złota, srebra i innych metali.
Współczynnik odbicia (również: stopień odbicia lub reflektywność) opisuje część padającego światła elektromagnetycznego, którą powierzchnia materiału odbija, nie absorbując go ani nie przepuszczając. Podaje się go jako wartość bezwymiarową między 0 a 1 – lub jako procent – i jest silnie zależny od długości fali.
Tło fizyczne
Gdy światło pada na wypolerowaną powierzchnię metalu, fotony oddziałują z gazem swobodnych elektronów metalu. Zbiorowe drgania tych elektronów przewodnictwa (drgania plazmowe) określają, które długości fali są absorbowane, a które odbijane. Gdy częstotliwość plazmowa leży powyżej widma widzialnego, metal wydaje się srebrzystobiały (np. srebro i platyna). Złoto natomiast silniej absorbuje krótkofalowe niebieskie składowe – stąd jego charakterystyczna żółta barwa.
Podstawowy wzór dla padania prostopadłego brzmi (Fresnel):
R = |( n - 1 ) / ( n + 1 )|²
gdzie n to zespolony współczynnik załamania metalu (n = n₀ + i·k, gdzie k to współczynnik ekstynkcji).
Porównanie metali szlachetnych
| Metal | Stopień odbicia przy 550 nm | Cecha szczególna |
|---|---|---|
| Srebro | ≈ 99 % | najwyższa wartość wśród metali w zakresie widzialnym |
| Rod | ≈ 80 % | dlatego stosowany jako rodowanie na biżuterii |
| Platyna | ≈ 73 % | równomiernie w całym widmie |
| Złoto | ≈ 70–73 % | spadek w zakresie niebiesko-zielonym → żółty ton |
| Pallad | ≈ 67 % | matowoszary połysk |
| Miedź | ≈ 50–55 % | czerwono-pomarańczowy poblysk (w czerwieni > 90 %) |
Znaczenie praktyczne dla kupujących metale szlachetne
Sprawdzanie autentyczności: świeżo wypolerowany element ze srebra odbija niemal całe widzialne światło. Nienaturalna matowość lub odchylenia barwy mogą wskazywać na fałszerstwa lub podrzędnej jakości stopy – uzupełniająco do pomiaru gęstości i analizy fluorescencji rentgenowskiej.
Zastosowanie przemysłowe: srebro, ze względu na swoją niezrównaną reflektywność, jest stosowane w zwierciadłach solarnych, teleskopach i powłokach klasy premium. Złote zwierciadła podczerwieni są stosowane w astronautyce i technice medycznej, ponieważ złoto odbija długofalowe promieniowanie IR (> 700 nm) w ponad 97 %.
Optyczna jakość monet: przy monetach proof (stempel lustrzany) powierzchnie poleruje się na wysoki połysk dla maksymalnego współczynnika odbicia – to istotna cecha jakościowa obok próby i masy brutto.
Warto zapamiętać
Srebro jest najsilniejszym metalem odbijającym w zakresie widzialnym, z odbiciem do 99 %, przed rodem, platyną i złotem – to cecha fizyczna, która ma praktyczne znaczenie od sprawdzania autentyczności po energetykę słoneczną.