反射光谱可以用来描述各种各样技术上重要的材料的吸收情况，例如颜料、涂层、窗口和滤光器等。那么，什么是反射光谱？反射光谱的应用有哪些？本文进行了简单总结。

什么是反射光谱

反射光谱是研究从固体、液体、气体反射或散射的光。当光子进入一种物质，一些被颗粒表面反射，一些通过颗粒，一些被吸收。那些被从颗粒表面反射或通过粒子折射的光子被称作散射。散射的光子可能会遇到另一个颗粒或被散射离开表面，因此他们可以被探测和测量。

反射的基本知识

所有的材料都有一个折射的复杂指标（公式4）

m = n – jK

m是折射的复杂指标

n是指标的真正部分

j = (-1)1/2

K是折射指标的虚部，有时被称作消光系数。

当光子进入吸收介质时，它们被按照比尔郎伯定律吸收。吸收系数通过如下与折射系数相关联。（公式5）

ε=4K/λ

通常入射到平面的光的反射R通过菲涅耳方程描述（公式6）

R = [(n - 1)2 + K2 ] / [(n + 1)2 + K2]

不同于正常的是在角度方面，反射是一个复杂的三角函数，涉及入射光的偏振方向。

散射也也被作为混乱的信息考虑。信息是复杂的是因为散射是一个非线性过程，定量信息的矫正是困难的。考虑方程3中简单的比尔伯朗定律。在传输中，光穿过一块材料。有很少或没有散射（在理想情况下没有；但总有从介质的表面有内部散射.

然而，在反射，光子的光路是随机的。在每一束光子中，一定比例的被吸收。如果颗粒是明亮的，像在可见光的石英颗粒，大部分的光子被散射，随机游走可以继续碰撞数百次。

如果颗粒是黑暗的，大多数光子将在每次碰撞被吸收，本质上所有的光子在仅有的几次碰撞中被吸收。这个过程提高了弱特征通常在传输过程看不到的，作为诊断工具进一步增加反射光谱。在光明与黑暗的混合颗粒(如石英和磁铁矿)，光子有如此高的概率遇到几个百分点的暗暗颗粒可以大大降低反射率,远远超过他们的重量分数。混合物的一般规律是，在任何给定的波长下，较深的分量会主导反射。光散射和吸收的光的量是依赖于晶粒尺寸。一个较大的颗粒具有较大的内部路径，这里光子被吸收根比尔伯朗定律。这反射来自表面和影响散射的内部瑕疵。

在一个较小的晶粒内，有相对较高的表面反射相比内部光子的路径长度，或者换句话说，表面和体积比是一个晶粒尺寸的函数。在光谱的吸收有两部分组成：连续的和个体分立特征的。连续的是其他的吸收特征叠加的“背景吸收”。这可能由于一个大的吸收特征翼。

反射光谱的应用

1. 外反射光谱：这个技术，也被称作镜面反射，光被平滑（镜面一样. 样品反射记录它的光谱。外部反射是一种非破坏性、非接触式技术。尤其是用在薄膜厚度和折射率的测量，并可作为金属基底薄膜的记录光谱。

外部反射光谱可能看起来不同于透射光谱在许多方面,例如谱带可能转移到更高的波数,光谱可能遵循折射率的色散,和光谱对比可能不是线性依赖样本厚度。

2. 内反射光谱法：光被引入一个合适的棱镜，在超过临界角的角度进行内部反射。这样在反射表面产生逐渐消除的波。样品被带进接触或接近反射表面。从样品和渐逝波的相互作用，一个光谱可以被记录不需要样品制备。这技术是无损的可用于固体、液体和粉末。

对于薄膜，这种光谱和透射光谱是一样的。对于厚的薄膜，在更长的波长，吸收带更强烈。当入射角接近临界角，波带倾向长波侧扩展，极小值移向更长波长（低波数. 。色散型光谱观察非常接近或在临界角之下。

3. 漫反射光谱：粉末和粗糙的表面的光谱，可以通过照射这些表面，并借助适当的光学结构，收集足够的散射光来进行光谱分析。这通常在紫外可见部分用积分球，在红外用椭球抛物面收集散射辐射。漫反射反应室可用于催化和氧化反应的研究。

由于漫反射光谱是光与样品相互作用的结果，在每一个可以想象的方式，光谱可能表现出传输，外部反射和/或内部反射的特点。