Supplement 1.8: Lambert-straler, cosinusstraler      (2/4)

Meer voorbeelden      ...Vervolg van de vorige pagina

Kunststoffen

Veel kunststoffen vertonen een cosinus-karakteristiek, mits ze optisch dicht zijn en het oppervlak mat is, d.w.z. geen glanseffecten vertoont. Voorbeelden hiervan zijn wit polyethyleen (PE), wit polyvinylchloride (PVC) en wit gesatineerd plexiglas (PMMA), maar ook schuimstoffen zoals piepschuim. Gekleurde kunststoffen kunnen bij golflengten waarbij ze niet absorberen ook cosinusverspreiders zijn.

In de fysische optica wordt teflon (PTFE) in chemisch zuivere vorm onder de naam Spectralon^® gebruikt als cosinusreflector. Het polymeer bestaat uit poreuze molecuulketens die dicht bij het oppervlak tot meervoudige reflecties leiden, waardoor het licht diffuus wordt teruggekaatst. Het reflectievermogen is >99% voor golflengten van 400 tot 1500 nm en >95% van 250 tot 2500 nm. Daarom wordt Spectralon^® gebruikt als witte reflectiestandaard, bijvoorbeeld bij de kleuranalyse van lakken.

Gebruik van chemisch zuiver teflon in laboratoria, bijvoorbeeld voor het contaminatievrij nemen van productmonsters (boven) of als folie voor technische afdichtingen.
Bron: Wikimedia Commons, auteur: Cjp24.

Witte muren, witte ruiten

De stralingssterkte van een cosinusstraaler of cosinusverspreider neemt, zoals op de vorige pagina vastgesteld, af in overeenstemming met de cosinus bij een toenemende kijkhoek. Hoe valt te verklaren dat een witte muur bij een schuine kijkhoek even helder lijkt als bij een verticale kijkhoek? Ook een matglazen ruit verandert duidelijk niet van helderheid bij een gewijzigde kijkhoek..

Matglas wordt gelijkmatig van onderaf verlicht. Het wordt zowel verticaal als onder een hoek ϑ bekeken. In beide gevallen is de ruimtehoek gelijk aan Ω en de afstand tot de ruit gelijk aan R.

Het oppervlak op het glas gezien onder de ruimtehoek Ω is bij loodrechte waarneming gelijk aan a (donkerblauw cirkeloppervlak). Dan is dit oppervlak onder de hoek ϑ vergroot: a/cos ϑ (rood ellipsoppervlak). Voor een cosinus­straaler daarentegen is de stralingsintensiteit die vanuit het glas onder de hoek ϑ wordt uitgezonden, met een factor cos ϑ kleiner dan bij loodrechte waarneming. Beide effecten heffen elkaar op.