Ανάκλαση

Ανάκλαση φωτός

Το φως μπορεί να ανακλαστεί κατοπτρικά (όπως στους καθρέφτες) ή να διαχυθεί (χωρίς να διατηρείται το είδωλο, αλλά μόνο η ενέργεια του κύματος). Ο τρόπος με τον οποίο ανακλάται το φως εξαρτάται από το υλικό την ανακλαστικής επιφάνειας. Επιπλέον, αν η επιφάνεια διαχωρίζει ένα διηλεκτρικό από ένα αγώγιμο υλικό τότε η φάση του κύματος μπορεί να αναστραφεί. Αντίθετα, όταν η επιφάνεια διαχωρίζει ένα διηλεκτρικό από ένα άλλο ηλεκτρικό υλικό τότε η φάση του κύματος δεν αναστρέφεται.
Το επίπεδο κάτοπτρο αποτελεί το συνηθέστερο αντικείμενο στο οποίο εμφανίζεται κατοπτρική ανάκλαση του φωτός. Είναι κατασκευασμένο από μια γυάλινη επιφάνεια, στο πίσω μέρος της οποίας υπάρχει μια μεταλλική επίστρωση στην οποία πραγματοποιείται η ανάκλαση. Επίσης, είναι δυνατόν να ανακλαστεί ένα κύμα στην επιφάνεια διαφανών υλικών, όπως νερό ή γυαλιού
Όπως φαίνεται στο διάγραμμα, μία ακτίνα φωτός (ΠΟ) προσπίπτει σε ένα κάτοπτρο στο σημείο Ο και ανακλάται από την επιφάνεια του (ακτίνα ΟΑ). Επιπλέον, θεωρούμε μια ευθεία κάθετη στο κάτοπτρο, που περνάει από το σημείο Ο (Ox). Ορίζουμε ως γωνία πρόσπτωσης την γωνία θ και ως γωνία ανάκλασης την γωνία θ΄. Ο νόμος της ανάκλασης ορίζει ότι θ = θ’, δηλαδή ότι η γωνία πρόσπτωσης είναι ίση με την γωνία ανάκλασης.
Στην πραγματικότητα το φως ανακλάται όταν διαδίδεται από ένα υλικό με συγκεκριμένο δείκτη διάθλασης σε ένα άλλο με διαφορετικό δείκτη. Γενικά, ένα ποσοστό του φωτός ανακλάται από την διαχωριστική επιφάνεια, ενώ το υπόλοιπο διαθλάται. Η επίλυση των εξισώσεων του Μάξγουελ για μια δέσμη που προσπίπτει σε κάποιο σύνορο, οδηγούν στην δημιουργία των εξισώσεων Fresnel, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν στον προσδιορισμού του ποσοστού φωτός που θα ανακλαστεί. Υπάρχει μια συγκεκριμένη γωνία για την οποία μια δέσμη φωτός, που κινείται από ένα υλικό με μεγαλύτερο δείκτη διάθλασης προς ένα με μικρότερο, ανακλάται πλήρως. 
Όταν φως διαδίδεται από ένα υλικό με μεγαλύτερο δείκτη διάθλασης (πυκνότερο υλικό) σε ένα με μικρότερο δείκτη, τότε κατά την ανάκλαση η φάση αντιστρέφεται κατά 180ᵒ. Αντίθετα, όταν διαδίδεται από ένα αραιότερο σε ένα πυκνότερο υλικό, κατά την ανάκλαση η φάση του κύματος διατηρείται. Αυτή η αρχή παίζει σημαντικό ρόλο στις εφαρμογές της οπτικής λεπτών μεμβρανών.
Κατοπτρική ανάκλαση από μια καμπύλη επιφάνεια σχηματίζει είδωλα τα οποία μπορεί να είναι είτε μεγαλύτερα, είτε να είναι μικρότερα του πραγματικού. Παραδείγματα καμπύλων κατόπτρων είναι τα σφαιρικά και τα παραβολικά κάτοπτρα

Ανάκλαση παράλληλης φωτεινής δέσμης

Παράλληλη φωτεινή δέσμη που προσπίπτει σε επίπεδο κάτοπτρο ανακλάται ομοίως σε παράλληλη δέσμη. Τούτο συμβαίνει διότι η γωνία πρόσπτωσης της κάθε ακτίνας της δέσμης είναι ίση με την γωνία της ανάκλασής της, και επειδή στο σύνολο τους οι ακτίνες πρόσπτωσης είναι μεταξύ τους παράλληλες και οι ανακλώμενες θα είναι μεταξύ τους παράλληλες ως φωτεινή δέσμη.

Ανάκλαση αποκλίνουσας φωτεινής δέσμης

Στην ανάκλαση αποκλίνουσας δέσμης οι ανακλώμενες ακτίνες είναι προοδευτικά αποκλίνουσες. Η δέσμη αυτή "φαίνεται" να προέρχεται από ένα συμμετρικό σημείο αντίποδα του πραγματικού στη προέκταση των ανακλωμένων ακτίνων στο "επίπεδο ανάκλασης" και στο πίσω ή κάτω μέρος της ανακλαστικής επιφάνειας. Το αντιδιαμετρικό αυτό σημείο του πραγματικού ονομάζεται φανταστικό είδωλο.

Ανάκλαση συγκλίνουσας φωτεινής δέσμης

Στην ανάκλαση συγκλίνουσας δέσμης συμβαίνει ακριβώς το αντίθετο της προηγουμένης, δηλαδή οι ανακλώμενες συγκλίνουσες ακτίνες δημιουργούν πραγματικό είδωλο ενός φανταστικού αντικειμένου που βρίσκεται στη προέκταση των ακτίνων που προσπίπτουν, στο επίπεδο της ανάκλασης και στο πίσω ή κάτω μέρος της ανακλαστικής επιφάνειας.