Svetlost ne reaguje isto kada naiđe na metal, staklo, drvo, papir ili tkaninu. Deo svetlosti može biti odbijen, apsorbovan ili, kod određenih materijala, propušten. Na rezultat utiču sastav materijala, površinska struktura, debljina i ugao pod kojim svetlost dolazi.
Površina može svetlost da odbije
Kada svetlost stigne do površine, deo njenog zračenja može da se odbije nazad u okolni prostor. Kod glatkih materijala, kao što su čisto staklo, polirani metal ili ogledalo, odbijanje može biti usmereno tako da se formira prepoznatljiv odraz. Ugao pod kojim svetlost pada na površinu povezan je sa uglom pod kojim se odbija.
Zato ista lampa može drugačije izgledati u prostoriji sa sjajnim i mat površinama. Sjajni predmet može stvoriti izraženu svetlu tačku, dok mat površina širi svetlost na više strana. Razlika nastaje prvenstveno zbog mikrostrukture površine, a ne zato što jedan materijal jednostavno prihvata svetlost, a drugi je odbija.
Neki materijali propuštaju svetlost
Kada svetlost naiđe na materijal kroz koji može da prođe, deo zračenja ulazi u njegovu unutrašnjost. Koliko će svetlosti izaći sa druge strane zavisi od osobina materijala. Providno staklo propušta veliki deo vidljive svetlosti, dok mlečno staklo propušta svetlost, ali je rasipa i ne daje jasan pogled kroz površinu.
Prozirnost i providnost zato nisu ista stvar. Providan materijal omogućava relativno jasan prolaz svetlosti, dok proziran materijal svetlost propušta, ali je raspršuje. Kod neprozirnih materijala prolaz kroz celu debljinu je veoma mali u poređenju sa količinom svetlosti koja se odbije ili apsorbuje.
Na ponašanje utiče i debljina materijala. Isti materijal može propustiti manje svetlosti kada je sloj deblji, jer zračenje ima duži put kroz njegovu strukturu. Boja takođe ima značaj, pošto materijal može više propuštati neke talasne dužine vidljive svetlosti, a druge snažnije apsorbovati.
Materijal može da apsorbuje deo svetlosti
Deo svetlosne energije koji ne bude ni odbijen ni propušten može da se apsorbuje u materijalu. Energija tada prelazi u druge oblike, a kod mnogih svakodnevnih predmeta deo se pretvara u toplotu. Zbog toga predmet izložen svetlosti može da se zagreva, iako zagrevanje nije jedini mogući rezultat interakcije svetlosti sa materijom.
Boja predmeta povezana je upravo sa selektivnom apsorpcijom i odbijanjem vidljive svetlosti. Predmet koji vidimo kao crven ne vraća u naše oči sve boje podjednako, već određene talasne dužine dospevaju do posmatrača izraženije. Tamne površine često apsorbuju veći deo vidljive svetlosti, dok svetle površine veći deo vraćaju u okolinu.
Apsorpcija zavisi od hemijskog sastava i strukture materijala. Zato dva predmeta iste boje mogu različito reagovati na snažan izvor svetlosti. Jedan može više reflektovati zračenje, dok drugi može apsorbovati veći deo energije i primetnije se zagrevati.
Na granici materijala svetlost menja pravac
Kada svetlost prelazi iz jednog materijala u drugi, njena brzina se menja. Ta promena može dovesti do promene pravca prostiranja, što nazivamo prelamanjem svetlosti. Efekat je lako primetiti kada se predmet posmatra kroz vodu ili staklo, jer može delovati kao da je pomeren u odnosu na svoj stvarni položaj.
Koliko će se svetlost prelomiti zavisi od optičkih osobina materijala i ugla pod kojim ulazi u novu sredinu. Zbog toga granica između vazduha i stakla ne utiče na svetlost isto kao granica između vazduha i vode. Promena pravca nije posledica toga što svetlost jednostavno uspori, već načina na koji se njeno prostiranje prilagođava novoj sredini.
Refleksija i prelamanje mogu se dešavati istovremeno. Kada svetlost padne na staklo, jedan deo može biti vraćen, drugi može ući u materijal i promeniti pravac, a deo može biti apsorbovan. Odnos tih procesa određuje koliko će površina izgledati sjajno, koliko će svetlosti proći i kako ćemo videti ono što se nalazi iza nje.
Zašto isti izvor svetlosti izgleda drugačije na različitim predmetima
Način na koji vidimo osvetljen predmet rezultat je kombinacije refleksije, apsorpcije i, kada je moguće, prolaska svetlosti kroz materijal. Zato bela zidna površina ravnomerno osvetljava prostor, ogledalo daje odraz, a tamna tkanina deluje kao da vraća mnogo manje svetlosti u naše oči. Svaki materijal ima sopstvenu kombinaciju ovih svojstava.
Važna je i tekstura. Površina sa sitnim nepravilnostima može rasipati svetlost u različitim pravcima, pa predmet izgleda mat čak i kada je napravljen od materijala koji bi na glatkoj površini bio veoma reflektujući. Promena ugla posmatranja tada obično manje utiče na izgled nego kod izrazito sjajne površine.
U svakodnevnom životu zato svetlost ne nailazi samo na pitanje da li će biti odbijena ili upijena. Ona može istovremeno biti delimično reflektovana, delimično apsorbovana, rasuta ili propuštena, u zavisnosti od materijala i njegove površine. Upravo ta kombinacija objašnjava zašto metal, papir, staklo, drvo i tkanina pod istim osvetljenjem izgledaju toliko različito.
