3反射率与反射色汇总
反射率、地表反照率、比辐射率等大全
反射率、地表反照率、⽐辐射率等⼤全⼀、反射率1.反射率⼜称光谱反射率，是波长的函数，⼜称为光谱反射率ρ(λ)，定义为反射能与⼊射能之⽐：2.⽅向反射率实际物体反射具有⽅向性，对⼊射和反射⽅向严格定义的反射率，为⽅向反射率。
辐射⽅向的定义有微⼩⽴体⾓、任意⽴体⾓、半球全⽅向等。
当⼊射与反射⽅向定义为微⼩⽴体⾓时，成为⼆向性反射。
3.⼆向性反射率分布函数BRDF(Bidirectional Reflectance Distribution Function)是描述表⾯反射特性空间分布的基本参数。
⼆向性反射率因⼦(BRF)，⼜称双向反射⽐因⼦，是在⼀定的辐照和观测条件下，⽬标地物的反射辐射通量与同条件下标准参考⾯（理想朗伯反射⾯）的反射辐射通量之⽐。
4.反照率(albedo)⼜称半球反射率，定义为⽬标物的反射出射度与⼊射度之⽐，即单位时间、单位⾯积上各个⽅向出射的总辐射能量M与⼊射的总辐射能量E之⽐，表⽰为：α=M/E。
地表反照率，即⾃然地物的半球反射率。
可以通过遥感成像提供的辐射亮度值L或反射率ρ，⼆向性反射率分布函数BRDF来获得。
5.⽅向-⽅向反射率⼊射能量照明⽅式为平⾏直射光，没有或可以忽略散射光；某个特定⽅向的反射能量与⼊射能量之⽐。
地物双向反射特性主要就是研究⽅向－⽅向反射率波谱。
其定义如下：6半球-⽅向反射率⼊射能量在2p半球空间内均匀分布，与⼊射能量之⽐。
定义如下：7⽅向-半球反射率(DHR)⼊射能量照明⽅式为平⾏直射光，没有或可以忽略散射光； 2p半球空间的平均反射能量与⼊射能量之⽐。
定义如下：式中为2p半球空间内表⾯反射的平均辐亮度值。
8半球-半球反射率就是反照率。
⼊射能量在2p半球空间内均匀分布， 2p半球空间的平均反射能量与⼊射能量之⽐。
若将不严格要求⼊射能量在2p半球空间内均匀分布，半球－半球反射率就是地物反照率。
定义如下：⼆、⽐辐射率⽐辐射率即物体的出射度与同温度的⿊体出射度之⽐：据基尔霍夫定律，对于不透明体有：⽅向⽐辐射率，与⽅向-半球反射率的关系：三、透射率透射率τ定义为透射能与⼊射能之⽐：⼤⽓透射率：m为⼤⽓质量，t为⼤⽓垂直光学厚度；k为衰减/消光系数，x为⼤⽓路径，kx为⼤⽓光学厚度。
反射率与反射色
28.3—20.0 24.5－29.7 28.8 18.9－40.0 23.1—26.3 23.9—26.6 27.0－27.4 23.0－23.4 25.6－28.2 18.3 21.9 26.0 20.7 17.1－20.4 16.1 14.6—15.8 13.1—14.8 5.9－23.0 7.3－19.3 11.2－12.2 4.0－6.0 ～4.5 ～3.0 9
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岩浆矿床磁铁矿 热液矿床磁铁矿 区域变质磁铁矿
2019/1/6
16.6 19.2 19.2
现将常见的几十种金属矿物 (包括三种非金属矿物 ) 的四种规定波长之反射率 数据列出(表2-8)供参考。 表2-8 常见金属矿物在不同单色光（波长单位为nm）下的反射率R（%）
470 自然银 自然金 自然铋 自然铜 毒砂 黄铁矿 白铁矿 红砷镍矿 镍黄铁矿 辉铋矿 方铅矿 92.2 38.5 62.5 52.9 48.7－55.3 45.6 43.1—50.6 38.5—46.8 40.5 39.6—48.9 46.3 546 94.3 77.8 66.7 60.7 51.9－53.7 52.0 47.4—56.3 48.9—52.9 47.8 38.5—48.8 42.7 589 95.1 85.5 68.8 87.0 50.9—54.4 53.4 48.3—54.6 54.4－56.9 50.0 38.1—47.9 42.2 850 94.8 90.0 71.2 94.8 49.5—53.7 54.3 47.8－53.7 59.6－62.4 42.3 37.6—46.6 41.7
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三、反射率的研究意义 反射率乃金属矿物的最重要鉴定特征，不但对于鉴定金属矿物的 矿物种具有重要意义，而且对于鉴定矿物的“变种”、“异种” 以至矿物的“多型”也具有实际价值。如闪锌矿、铁闪锌矿、汞 闪锌矿等变种可由其反射率的差异 (表2-4) 加以鉴别；磁黄铁矿 的不同异种(六方磁黄铁矿和单斜磁黄铁矿)具有不同的反射率数 值(表2-5)。二层型多型辉钼矿(2H-MoS2)的反射率明显地高于三 层型多型辉钼矿(3R-MoS2)(表2-6)。
反射率与颜色之间的关系研究
颜色是光的一种属 性，由物体反射或 发射出的光的特定 波长所决定。
颜色感知是眼睛和 大脑对不同波长光 线的解释，是主观 的感受。
颜色的种类取决于 物体反射或发射出 的光的波长范围。
颜色的混合是通过 不同比例的加色混 合或减色混合来实 现的。
得出结论
反射率越高，颜色越明亮 反射率越低，颜色越暗淡 反射率的变化会影响颜色的饱和度 反射率的变化会影响颜色的色调
PART THREE
不同颜色的物体表面反 射率不同，通常颜色越 深，反射率越低。
颜色的变化会影响物体 表面的反射率，从而影 响物体表面的温度和热 量吸收。
在实际应用中，颜色对 反射率的影响在很多领 域都有应用，例如建筑、 汽车、纺织等。
不同颜色的反射率 不同，可创造出独 特的视觉效果，如 金属色、荧光色等。
艺术家可以利用反 射率来表现画面的 质感，如光滑的表 面、粗糙的纹理等。
在艺术设计中，可 以利用反射率来优 化产品的外观和触 感，提高用户体验。
反射率测量：在物理、化学和生物学实验中，反射率是重要的参数之一，用于评估物质表面的性质 和特性。
促进反射率与颜色之间的关系研究成果的转化和应用，推动相关产业的发展
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CONTENTS
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
PART ONE
反射率是指物体表面反射光线的程度，用百分比表示。
反射率的大小取决于物体表面的材料、微观结构以及表面状况。
不同颜色的物体具有不同的反射率，通常亮色物体的反射率较高，暗色物体的反射率较 低。
PART FIVE
矿相学
一、名词解释。
1.反射率：反射力：矿物光面对垂直入射光线的反射能力。
即矿物在反光显微镜下的明亮程度。
反射率是表示反射力大小的数值。
P122.反射色：矿物磨光面在白光垂直照射下，垂直反射光的颜色，它是矿物的表色。
P203.均质性：等轴晶系的矿物均无方向性，对垂直入射的平面偏光仍按原来振动方向反射，因振动方向（东西）不变，反射光线不能透过上偏光镜（南北振动），矿物在视域中呈黑暗状态（消光），转物台明暗程度不变。
这类现象称均质效应，矿物的这种性质叫均质性。
P374.双反射：单偏光镜下，转物台一周时，非均质矿物都可能有明亮程度或颜色的变化，这种明亮程度（反射率）随矿物方向不同而变化的性质称双反射。
P305.硬度：矿物抵抗某种外来机械作用的能力，特别是抵抗刻划、压入及研磨等作用的能力，称为矿物的硬度。
P576.矿物晶粒内部结构：指的是单个矿物结晶颗粒内部所显现的结构形态特征，如双晶、环带、解理、裂理、裂纹和加大边等。
P1227.反射的多色性：非均质不透明矿物各主反射率对不同光波有不同的选择性反射，因此各主反射率方向也就具有不同的反射色，矿物的这种反射色因方向不同而改变的性质就是矿物的反射多色性。
P31二、填空题。
1.三色光：红光，绿光，蓝光。
红+绿=黄蓝+红=紫绿+蓝=青红+蓝+绿=白白—红=青白—绿=紫白—蓝=黄白—（红+蓝+绿）=黑P222.反射率是不透明矿物最重要的光学性质，是鉴定矿物的主要光学常数。
其测定方法有光电学法（光电光度法）和光学方法。
P153.矿相显微镜亦称反射偏光显微镜或矿石显微镜。
P14.矿物的反射色呈现的颜色为矿物的表色；内反射色反映了矿物透射光的颜色为矿物的体色。
P53三、简答，论述题。
1.什么是矿石的结构和构造。
P122答：矿石构造：系指矿石中矿物集合体的形状、大小及其空间上的相互关系。
即矿物集合体的形态特征。
矿石结构：是指矿石中矿物晶粒的形状、大小及其空间上的相互关系。
即一种或多种矿物晶粒之间或单个晶粒与矿物集合体之间的形态特征。
矿物的反射率及反射色讲解
2.影响矿物反射率的因素
1) 矿物的吸收系数K与折射率N（由矿物
固有性质决定的，如成分、结构、键 型) 2) 入射光波长 3) 观测介质
3.反射率的形成机理
• 光线照射矿物的光面可以产生透射、折射、吸收、反射等
光学现象，但是不同矿物产生这些光学现象的差异可以很 大，这主要与矿物的化学成分和晶体结构，关键是矿物的 “化学键” 特点。 • 电子跃迁理论 • 能带理论
(2)
R=[(N-1)2＋K2]/[(N+1)2 ＋ K2]
(3)
R=[(N-n1)2＋K2 ] /[ (N+n1)2 ＋ K2 ]
1）反射率与观察介质的关系
油浸镜头下矿物的反射率低于干镜头下的反射率 反射率大的降低少，反射率低的降低多
2）R与Hale Waihona Puke ，N 的关系R/%K
N
K＞2.5,R＞46%
K＞1.5,R＞30% K＞1,R＞16%
电子跃迁理论
能带理论
• 透明矿物 禁带宽度比可见光最大能量 值大，可见光能量不足于激发价带电子 进入导带，所以，可见光不被吸收，透 导带（空带） 射作用强，反射率低。
• 不透明矿物 自然金属导体矿物的能带 是重叠的，它可以吸收各种能量的可见 禁带 光，并在返回时电子的能量大多仍以光 e 的形式释放出来，所以反射率高（一般 价带（满带） ＞60％）。半导体矿物禁带宽度小于可 E 见光能量,电子吸收大部分可见光能量从 能带理论认为，固体物质中的电子 价带到导带.同时 返回时释放出反射光, 不束缚于个别原子，而是在整个固 具有高反射率（如黄铁矿和方铅矿40％ 体内运动。每个原子的外层电子具 ～60％);禁带宽度中等时,则可吸收部分 有一定的宽度范围的能带。完全被 能量,释放少量 的反射光,具有中等反射 电子占据的为价带，部分占据的为 率(如雄黄、雌黄20％～30％）. 导带，相邻能带之间为禁带。
光谱反射率与颜色之间的关系实验报告
光谱反射率与颜色之间的关系实验报告颜色在我们的生产生活中扮演重要的角色，物体颜色与反射率有直接关系。
光照射到样品表面，会产生反射光。
样品反射光的光通量与完全漫反射样品（理想白样品）反射光的光通量的比率，称之为样品的反射率。
所以白色的反射率高，靠近100%；黑色的反射率低，黑洞则接近0%。
1、反射率曲线
由于可见光是由380--780nm（或400--700nm）波段的各色光组成的，所以对于一个样品，在其中的每个波段都可计算对应的反射率，我们将各个波段的反射率连接起来，这就组成了一条曲线，我们称之为样品的反射光谱曲线。
2、颜色解析
由于反射光谱是由反射率组成的，一个样品反射率一般是不受光源种类影响的，也不受观察者的影响，可以完整代表样品的颜色特性，所以有时我们称之为颜色的密码。
在现代颜色数据沟通交流中，通过反射率进行颜色交流沟通是好的方式，不会产生颜色信息的损失。
因此，配制颜色时达到反射光谱的完全匹配，但是由于人眼无法直接看到光谱曲线，所以在日常工作中容易出现同色异谱现象。
借助分光光度仪，我们可以获得样品的反射光谱曲线；若再加上电脑配色软件，可预测计算颜料配方的准确光谱曲线。
反射率和反射光谱曲线主要是针对不透明样品的颜色参数；同
理，对于透明样品的测量，对应的是透射率和透射光谱曲线。
颜色与折射率反射率的关系
等波长间隔法计算色度
公式如下：
其中，Δλ为已知，ρ为反射率（分光光度计可测），xE A(λ)可以通过查表得出。
通过上述计算可以得出三刺激值。
CIE1976(L*a*b*)
CIE1976(L*a*b*)色差公式，或者简称CIELAB，与该公式相关联的近似均匀的色空间叫做CIE1976(L*a*b*)空间。
其中，X/X0,Y/Y0,Z/Z0都必须大于0.01
X0,Y0,Z0为标准样的三刺激值
通过上述计算可得出相应的L*，a*，b*值，在空间图上找出相应的点。
颜色色调检测法
如图所示，入射光在薄膜上下表面产生两束反射光，这两束反射光满足频率相等、相差恒定的干涉条件，可以发生干涉。
薄膜折射率大于基体折射率
2t = mλ
m = 1,2,3, …
薄膜折射率小于基体折射率
2t = ( m +1/ 2)λ
m = 0,1,2,3, …
其中，t 为膜厚, m 为干涉级数
λ=λ0/n
λ0为某种颜色的光在真空中的波长，n为薄膜折射率，m 为已知。
反射色
反射色颜色指数的测算
• X、Y轴分别代表三原色中的红色和绿色
• 可见光各单色光的x、y系数值均在马蹄形 曲线上 • 图中W点为理论上的白光，其x、y、z值 均在0.3333 • 所有颜色均包含在马蹄形光谱曲线和曲线 两端点范围，色度坐标越接近光谱曲线颜 色，则纯度越高，越接近白点纯度越低
反射色颜色指数的测算
第一组：下午3：00----3：40
第二组：下午3：40----4：20
第三组：下午4：20-----5：00 第四组：下午5:00 ------5:40
第五组：周三下午4：30----5：10
第六组：周三下午5：10-----5：50 第七组：周四下午2：40---3：20 第八组：周四下午3：20—4：00
变效应’，影响准确描述矿物反射色.例如辉铜矿本为
无色矿物(灰白微带蓝色调)类，但与方铅矿连生时，就
呈明显的蓝色；若与铜蓝连生时，则显白色。再如磁铁 矿反射色应为灰色，但和赤铁矿连生时，呈明显的棕色 调；但与钛铁矿连生时，则显浅粉红色。虽然色变效应 影响对矿物反射色的准确判断，但对某些矿物的鉴定却 有所帮助。常见矿物的反射色和相对色变(效应)见书表
一、反射色概念
*在反射单偏光显微镜下矿物磨光面在反射色
*反射色与矿物天然所见颜色不完全相同， 天然观测矿物颜色，应考虑矿物对自然 光的反射或透射性质与能力
二、反射率色散曲线
• 不透明矿物反射光下鉴定中，一些 矿物反射色带有混合颜色难于描述， 利用反射率色散曲线可较形象表现
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闪锌矿(含Fe0.28%) 铁闪锌矿(含Fe14.28%) 汞闪锌矿(含Hg达38%)
16.9 18.6 19.8
16.1 17.5 18.0
15.9 17.1 17.2
15.5 16.9 17.2
2018/10/295源自下的平均反射率R（%） 470 六方磁黄铁矿 α-FenSn+1 单斜磁黄铁矿 β- FenSn+1
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546 36.6 37.5
589 38.3 39.8
650 40.6 42.2
6
33.6 32.3
表2-6
辉钼矿不同“多型”的反射率特征
在单色光（波长单位为nm）下的反射率R（%） 460 540 46.6 21.4 39.5 18.2 580 44.6 20.5 37.6 17.8 660 4.50 19.6 38.2 18.1
反射率对于金属矿物的标型性研究具有实用意义。在一定的地质 条件和物理—化学条件下形成的金属矿物具有特定的化学成分、 晶体结构、物理性质以至形态和包裹体特征。 如岩浆成因的磁铁矿在化学成分上以TiO2含量高(系磁铁矿-钛铁 晶石固溶体)为特征，热液成因的磁铁矿较富含MgO(系磁铁矿-镁 铁矿固溶体)，区域变质磁铁矿则以质地纯净为特点(接近纯磁铁 矿) 。以上化学成分的特点反映在磁铁矿的反射率方面则具有表 2-7所示的特征。 总之，准确地测定金属矿物的反射率，乃是矿相学一项基本的、 重要的任务。 表2-5 磁黄铁矿不同异种的反射率特征 在单色光（波长单位为nm）
iI
R＝
2018/10/29
( N n1 ) 2 ( N n1 ) 2
1
式中R为矿物的折射率，n1为传播光波之介质(如空气、 浸油等)的射折率。 当介质为空气时，透明矿物的反射率则为：
( N 1) 2
R＝ ( N 1) 2
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2
矿物的反射率随入射光的光波长度而变化。如自然金、金银矿和 自然银都是在不同波长单色光下测定的反射率数值有较大的变化。 国际矿物学协会矿相学委员会(IMA／COM)统一规定以470、546、 589和650nm波长的蓝、绿、橙和红色单色光入射光测定的反射率 为鉴定矿物的特征波长反射率。 由表2-3可以看出，由470和546nm波长测得的R470 和R546 对于准确 鉴定自然金—自然银类质同象系列矿物的合金量具有重要的实用 意义。 表2－3 矿物的反射率随入射光波长不同的变化
3
二、反射率的形成机理 光线照射矿物光面即产生透过、吸收、折射、反射等光 学现象。但不同的矿物发生的这些光学现象取决于矿物 的化学成分和晶体结构的不同，而很重要的取决于“矿 物化学键”的特点。 离子链、共价键或分子键矿物中电子是围绕着离子固定 在一定的晶格位置上。绝大部分可见光进入矿物透射， 只有很小一部分可见光被吸收且反射光很弱，这些矿物 的反射率很低(一般低于12％)。 金属键的矿物，可见光撞击到金属键或部分金属键矿物 表面可激发其基态电子到一定的激发态，可见光或者被 吸收，大部分能量当激发态电子重返基态时再发射出来 成为较强的反射光。因之这些矿物的反射率较高 ( 一般 高于40％)。
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三、反射率的研究意义 反射率乃金属矿物的最重要鉴定特征，不但对于鉴定金属矿物的 矿物种具有重要意义，而且对于鉴定矿物的“变种”、“异种” 以至矿物的“多型”也具有实际价值。如闪锌矿、铁闪锌矿、汞 闪锌矿等变种可由其反射率的差异 (表2-4) 加以鉴别；磁黄铁矿 的不同异种(六方磁黄铁矿和单斜磁黄铁矿)具有不同的反射率数 值(表2-5)。二层型多型辉钼矿(2H-MoS2)的反射率明显地高于三 层型多型辉钼矿(3R-MoS2)(表2-6)。
第五章 矿物的反射率及反射色 第一节 矿物的反射率 一、反射率的基本概念 金属矿物的反射率是鉴定金属矿物最重要的光学数据。 所谓反射率系指在矿相显微镜下垂直入射光经矿物光面 反射后的反射光强 (Ir) 与原入射光 (Ii) 的比率 (R) 而言， 即：
rI
R＝
×100％ 由Fresnel公式可以推导出透明矿物的反射率公式为：
含金量(%) R470(%) R546(%)
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自然金 含银自然金 含银自然金 银金矿 银金矿 银金矿 金银矿 自然银
100 90 85 80 70 60 50 ～0
36.4 43.5 50.9 56.0 66.8 75.1 81.5 92.4
71.8 77.9 － 83.1 88.2 88.0 89.4 94.5
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岩浆矿床磁铁矿 热液矿床磁铁矿 区域变质磁铁矿
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16.6 19.2 19.2
现将常见的几十种金属矿物 (包括三种非金属矿物 ) 的四种规定波长之反射率 数据列出(表2-8)供参考。 表2-8 常见金属矿物在不同单色光（波长单位为nm）下的反射率R（%）
470 自然银 自然金 自然铋 自然铜 毒砂 黄铁矿 白铁矿 红砷镍矿 镍黄铁矿 辉铋矿 方铅矿 92.2 38.5 62.5 52.9 48.7－55.3 45.6 43.1—50.6 38.5—46.8 40.5 39.6—48.9 46.3 546 94.3 77.8 66.7 60.7 51.9－53.7 52.0 47.4—56.3 48.9—52.9 47.8 38.5—48.8 42.7 589 95.1 85.5 68.8 87.0 50.9—54.4 53.4 48.3—54.6 54.4－56.9 50.0 38.1—47.9 42.2 850 94.8 90.0 71.2 94.8 49.5—53.7 54.3 47.8－53.7 59.6－62.4 42.3 37.6—46.6 41.7
2HMoS2 2RMoS2
Ro Re＇ Ro Re＇
56.2 25.6 47.5 19.9
表2-7
不同成因类型铁矿床中磁铁矿的反射特征
在单色光（波长单位为nm）下的反射率R（%） 480 550 17.0 19.2 21.1 580 17.2 19.1 22.0 640 16.1 18.7 20.5