چرا بعضی سطوح نور را پخش می‌کنند و برخی منعکس می‌سازند؟
۱. تفاوت بین بازتاب و پخش نور چیست؟
وقتی نور به سطحی برخورد می‌کند، دو اتفاق ممکن است رخ دهد: بازتاب (Reflection) یا پخش (Scattering). بازتاب یعنی نور با زاویه‌ای مشخص و منظم بازمی‌گردد، مثل آنچه در آینه دیده می‌شود. پخش نور یعنی نور در جهات مختلف پراکنده می‌شود، مثل وقتی نور روی دیوار گچی می‌تابد. این دو پدیده به سطحی که نور به آن برخورد می‌کند وابسته‌اند. در واقع، نظم یا بی‌نظمی سطح تعیین می‌کند که نور چگونه رفتار کند.
۲. نقش صافی یا زبری سطح در بازتاب نور
سطوح بسیار صاف مانند آینه، نور را به صورت منظم و در یک زاویه خاص بازتاب می‌دهند. این نوع بازتاب «بازتاب آینه‌ای» یا «Specular Reflection» نام دارد. اما اگر سطح ناهموار یا زبر باشد، نور به ذرات و پستی‌بلندی‌های آن برخورد کرده و در جهات مختلف پراکنده می‌شود. به این پدیده «پخش نور» یا «Diffuse Reflection» گفته می‌شود. مثلاً کاغذ سفید یا دیوار رنگ‌شده، نور را پخش می‌کنند و باعث دیدن رنگ بدون درخشش می‌شوند. زبری سطح عامل اصلی در تفاوت رفتار نور است.
۳. جنس ماده و اثر آن بر رفتار نور
نوع ماده‌ای که نور به آن برخورد می‌کند نیز بر نحوه‌ی بازتاب یا پخش نور تأثیر می‌گذارد. فلزات صیقلی مانند نقره و آلومینیوم، بازتاب نور را بسیار خوب انجام می‌دهند. اما مواد مات (Matte) مانند چوب یا سنگ، نور را پخش می‌کنند. دلیل این امر، جذب بخشی از نور و پراکندگی بخش دیگر توسط ساختار درونی ماده است. هر ماده‌ای ویژگی خاصی در برخورد با نور دارد که به ترکیب شیمیایی، تخلخل و نحوه‌ی پرداخت آن بستگی دارد. بنابراین، نه‌تنها زبری بلکه جنس نیز تعیین‌کننده است.
۴. چرا نور پخش‌شده دیدن اجسام را ممکن می‌سازد؟
اگر نور فقط بازتاب منظم داشت، تنها سطح آینه‌ها را می‌توانستیم ببینیم. اما پخش شدن نور از سطوح مختلف باعث می‌شود چشم ما بتواند نور بازگشتی از همه‌ی زوایا را دریافت کند. این پدیده باعث می‌شود رنگ، شکل و بافت اجسام را درک کنیم. مثلاً وقتی به دیوار نگاه می‌کنیم، نور چراغ یا خورشید روی سطح آن پخش شده و به چشم ما می‌رسد. اگر سطح صاف نبود، چیزی جز یک بازتاب کور نمی‌دیدیم. پس پخش نور برای درک بصری ضروری است.
۵. چگونگی بازتاب کامل در برخی مواد خاص
برخی سطوح خاص مانند آینه‌های نقره‌اندود یا سطوح پوشیده با پوشش‌های اپتیکی، برای بازتاب کامل طراحی شده‌اند. این مواد طوری مهندسی می‌شوند که تقریباً همه‌ی نور ورودی را در زاویه مشخص بازتاب دهند. چنین بازتابی برای ساخت ابزارهای نوری مثل تلسکوپ، لیزر و سیستم‌های اندازه‌گیری دقیق کاربرد دارد. بازتاب در این موارد به دقت در ساختار سطح و انتخاب ماده بستگی دارد. حتی ضخامت لایه‌ها در نانومتر نیز بر کیفیت بازتاب تأثیر می‌گذارد. در این سطح، علم اپتیک با فناوری نانو ترکیب می‌شود.
۶. کاربردهای پخش و بازتاب نور در زندگی
ما روزانه با بازتاب و پخش نور در زندگی برخورد می‌کنیم. در خودروها، چراغ‌های جلو با آینه‌های مقعر نور را متمرکز و منعکس می‌کنند. در دکوراسیون، استفاده از رنگ‌های مات یا براق، رفتار نور در فضا را تغییر می‌دهد. در عکاسی، سطوح بازتابنده یا پخش‌کننده برای تنظیم نور و سایه به‌کار می‌روند. در طراحی معماری نیز با انتخاب مصالح مناسب، نور طبیعی به شکل دلخواه هدایت یا پراکنده می‌شود. درک این پدیده‌ها، بخشی از شناخت جهان اطراف ماست.
