Heijastimien toimintaperiaate

Heijastimen muoto määrää, mihin valo heijastuu

Heijastimen muoto perustuu usein paraabeliin, ympyrään tai ellipsiin, ja sillä on suurin yksittäinen vaikutus valon suorituskykyyn. Se voi myös koostua suorista, koverista tai kuperista pinnoista (kuten alla olevassa kuvassa). Haluttu lopputulos syntyy yleensä näiden geometrioiden yhdistelmällä.

Peilikuva yhdensuuntaisista säteistä, jotka osuvat tasaiseen pintaan (yhdensuuntaiset säteet), koveraan pintaan (yhdistyvät säteet) ja kuperaan pintaan (erkanevat säteet).

Heijastimissa säteet yleensä leikkaavat toisensa, mikä tarkoittaa, että toiselta puolelta heijastunut valo vaikuttaa valonjakoon vastakkaisella puolella. Alla olevassa kuvassa on erilaisia heijastimia lineaarisiin sovelluksiin, joissa säteet leikkaavat toisensa. Kunkin heijastintyypin alla on esitetty siihen liittyvä perusvalonjako. Halutun tuloksen tuottaa kuitenkin heijastimen muodon ja sen pinnan yhdistelmä.

Heijastimen pinta määrää, miten valo heijastuu

Heijastin on yleensä valmistettu pinnoitetusta alumiinista tai muovista. Pintakäsittelynä voi olla myös metallointi tai maali energiatehokkuutta ja visuaalista ilmettä koskevista vaatimuksista riippuen.

Kun valo osuu pintaan, se voi heijastua joko kokonaan tai osittain

Heijastuvan valon osuus riippuu pinnan heijastavuudesta – Fagerhultin heijastimilla tämä on tyypillisesti 80–98 %. Heijastuneen valon määrän lisäksi myös valon sironnalla (diffuusiolla) on tärkeä rooli. Diffuusio kuvaa sitä, miten valo leviää heijastumisen jälkeen. Tälle on vaihtelua:

• Peilipinnat: Lähes olematon diffuusio; valo heijastuu kuin peilistä (esim. korkeakiiltoinen kiillotettu pinta).
• Diffusoivat pinnat: Valo siroutuu kaikkiin suuntiin (esim. valkoiseksi emaloitu mattapinta).

Peilipinnoille pätee heijastuslaki: Tulokulma = Kunkin valonsäteen heijastuskulma. Tämä peiliheijastus on keskeinen tekijä valaisimien suunnittelussa.