Einführung in die Reflexion von Licht
Lichtreflexion tritt auf, wenn ein Lichtstrahl von einer Fläche zurückgeworfen wird und seine Richtung ändert. Diese umfassende Einführung in das Thema Lichtreflexion geht nach einer detaillierten Begriffsdefinition auf die verschiedenen Arten der Reflexion ein und erläutert anhand von Beispielbildern alles, was Sie über Lichtreflexion wissen müssen.
Was ist Lichtreflexion?
Reflexion von Licht (und anderen Formen elektromagnetischer Strahlung) tritt auf, wenn die Strahlen auf eine Fläche oder eine andere Begrenzung treffen, die die Energie der Strahlung nicht absorbiert, sondern die Strahlen zurückwirft.
Beispiel für Lichtreflexion
Das einfachste Beispiel für die Reflexion von sichtbarem Licht ist eine glatte Wasseroberfläche, die das einfallende Licht gerichtet reflektiert, so dass ein klares Bild der umgebenden Landschaft im Wasser zu sehen ist. Wirft man einen Stein ins Wasser (siehe Abbildung 1), bilden sich Wellen, welche die Reflexion stören und die reflektierten Lichtstrahlen in alle Richtungen streuen.
Wer entdeckte die Lichtreflexion?
Einer der ersten, die sich mit der Lichtreflexion befassten, war der griechische Mathematiker Euklid, der um 300 v. Chr. eine Reihe von Experimenten durchführte und offenbar gut verstanden hat, wie Licht reflektiert wird. Doch erst anderthalb Jahrtausende später formulierte der arabische Wissenschaftler Alhazen ein Gesetz, das genau beschreibt, was mit einem Lichtstrahl passiert, der auf eine glatte Fläche trifft und dann zurückgeworfen wird.
Die einfallende Lichtwelle wird als einfallende Welle bezeichnet, und die Welle, die von der Fläche zurückgeworfen wird, als reflektierte Welle. Sichtbares weißes Licht, das in einem bestimmten Winkel auf die Oberfläche eines Spiegels fällt (einfallendes Licht), wird von dieser in einem Winkel, der gleich dem Einfallswinkel ist, in den Raum zurückgeworfen (reflektiertes Licht). Abbildung 2 zeigt den Verlauf des Lichtstrahls einer Taschenlampe, der auf einen glatten, flachen Spiegel trifft. Der Einfallswinkel ist gleich dem Reflexionswinkel. Dieses Gesetz, das oft als Reflexionsgesetz bezeichnet wird, gilt sowohl für sichtbares Licht als auch für alle anderen Wellenlängen elektromagnetischer Strahlungen. Wichtig ist, dass das reflektierte Licht nicht in seine einzelnen Farben zerlegt wird, da es nicht gebrochen wird, und alle Wellenlängen werden im gleichen Winkel reflektiert. Die besten Oberflächen für die Reflexion von Licht sind sehr glatte Oberflächen, z. B. ein Glasspiegel oder poliertes Metall, obwohl fast alle Oberflächen Licht in einem gewissen Maß reflektieren.
Lichtreflexion
Wenn Lichtwellen auf eine glatte, ebene Oberfläche treffen, werden sie in demselben Winkel von der Oberfläche zurückgeworfen, in dem sie einfallen. In diesem Tutorial wird die Beziehung zwischen Einfalls- und Reflexionswinkel einer virtuellen sinusförmigen Lichtwelle untersucht.
Da sich Licht teilweise wie eine Welle und teilweise wie Teilchen verhält, gibt es mehrere unabhängige Theorien zur Lichtreflexion. Nach den Wellenmodellen breiten sich die Lichtwellen von der Quelle in alle Richtungen aus und werden beim Auftreffen auf einen Spiegel in einem Winkel reflektiert, der durch den Einfallswinkel des Lichts bestimmt wird. Dabei wird jede Welle invertiert, weshalb ein umgekehrtes Bild zu sehen ist. Die Form der Lichtwellen hängt einerseits von der Größe der Lichtquelle und andererseits von dem Weg ab, den die Wellen bis zum Spiegel zurücklegen. Während die Wellen von einer Quelle in der Nähe des Spiegels stark gekrümmt sind, haben Wellen von einer weit entfernten Lichtquelle eine nahezu lineare Form, was sich auf den Reflexionswinkel auswirkt.
Nach der Teilchentheorie, die sich in einigen wichtigen Punkten vom Wellenkonzept unterscheidet, trifft das Licht in Form eines Stroms winziger Teilchen, so genannter Photonen, auf den Spiegel, die danach wieder zurückgeworfen werden. Aufgrund ihrer winzigen Größe bewegen sich die Teilchen sehr nahe beieinander (praktisch nebeneinander) und prallen von verschiedenen Punkten ab, so dass ihre Reihenfolge durch den Reflexionsprozess umgekehrt wird und ein Spiegelbild entsteht. Unabhängig davon, ob sich das Licht als Teilchen oder als Welle ausbreitet, ist das Ergebnis der Reflexion das gleiche. Das reflektierte Licht erzeugt ein Spiegelbild.
Wie viel Licht von einem Objekt auf welche Weise reflektiert wird, hängt in hohem Maße von der Ebenheit oder Textur der Oberfläche ab. Wenn die Unebenheiten der Oberfläche kleiner sind als die Wellenlänge des einfallenden Lichts (wie bei einem Spiegel), wird praktisch das gesamte Licht gleichmäßig reflektiert. In der Praxis haben die meisten Objekte jedoch ungleichmäßige Oberflächen, die das Licht diffus streuen, das heißt, das einfallende Licht wird in alle Richtungen reflektiert. Viele der Objekte, die wir jeden Tag sehen (Menschen, Autos, Häuser, Tiere, Bäume usw.) strahlen selbst kein sichtbares Licht ab, sondern reflektieren einfallendes Sonnenlicht bzw. künstliches Licht. Wir nehmen beispielsweise einen Apfel als leuchtend rotes Objekt wahr, weil er eine relativ glatte Oberfläche hat, die rotes Licht reflektiert und andere, nicht rote Wellenlängen (wie grünes, blaues und gelbes Licht) absorbiert.
Wie viele Arten der Lichtreflexion gibt es?
Die Lichtreflexion lässt sich grob in zwei Arten unterteilen. Spekulare (oder gerichtete) Reflexion ist definiert als Licht, das von einer glatten Oberfläche in einem bestimmten Winkel reflektiert wird. Diffuse Reflexion tritt hingegen bei rauen Oberflächen auf, die das Licht meist in alle Richtungen reflektieren (wie in Abbildung 3 dargestellt). In unserem Alltag sind diffuse Reflexionen weitaus häufiger als spekulare Reflexionen.
Spekulare und diffuse Reflexion
Wie viel Licht von einem Objekt auf welche Weise reflektiert wird, hängt stark von der Ebenheit oder Textur der Oberfläche ab. In diesem interaktiven Tutorial geht es darum, wie das Licht von glatten, spiegelähnlichen oder sehr rauen, unregelmäßigen Oberflächen reflektiert wird.
Um die Unterschiede zwischen spekularer und diffuser Reflexion zu veranschaulichen, werden zwei sehr unterschiedliche Oberflächen gegenübergestellt: ein glatter Spiegel und eine raue, rötliche Oberfläche. Der Spiegel reflektiert alle Komponenten des weißen Lichts (z. B. rote, grüne und blaue Wellenlängen) nahezu gleichmäßig. Das reflektierte spekulare Licht folgt einer Bahn, die denselben Winkel zur Normalen aufweist wie das einfallende Licht. Die raue, rötliche Oberfläche reflektiert jedoch nicht alle Wellenlängen: sie absorbiert den größten Teil der blauen und grünen Wellenlängen und reflektiert das rote Licht. Zudem wird das Licht, das von der rauen Oberfläche reflektiert wird, in alle Richtungen gestreut.
Wie reflektieren Spiegel das Licht?
Das vielleicht beste Beispiel für eine spekulare Reflexion im Alltag ist unser Spiegelbild in einem gewöhnlichen Spiegel. Die glatte, reflektierende Glasoberfläche des Spiegels erzeugt ein virtuelles Bild des Betrachters, das direkt in die Augen zurückgeworfen wird. Dieses Bild wird als „virtuell“ bezeichnet, weil es nicht wirklich existiert (es wird kein Licht erzeugt), und scheint aufgrund der Annahmen in unserem Gehirn hinter der Spiegelebene zu liegen. Dies lässt sich am einfachsten veranschaulichen, indem man die Reflexion eines Objekts betrachtet, das sich auf einer Seite des Betrachters befindet, so dass das Licht von dem Objekt auf den Spiegel fällt.
Die Art der Reflexion im Spiegel hängt von der Form des Spiegels und teilweise von der Entfernung des reflektierten Objekts zum Spiegel ab. Spiegel sind nicht immer flach, sondern können verschiedene Formen haben, die interessante und nützliche Reflexionseigenschaften erzeugen. Konkave Spiegel, die beispielsweise in den größten optischen Teleskopen zu finden sind, werden verwendet, um das schwache Licht von sehr weit entfernten Sternen einzufangen. Die gekrümmte Oberfläche bündelt parallele Strahlen aus großer Entfernung in einem einzigen Punkt und verstärkt so die Intensität. Diese Spiegelform wird häufig auch für Rasier- oder Kosmetikspiegel verwendet, damit das reflektierte Licht ein vergrößertes Bild des Gesichts erzeugt. Die Innenseite eines glänzenden Löffels ist ebenfalls ein bekanntes Beispiel für eine konkave Spiegelfläche und kann verwendet werden, um einige Eigenschaften dieser Spiegelform zu demonstrieren. Hält man die Innenseite des Löffels nahe an das Auge, sieht man eine vergrößerte aufrechte Ansicht des Auges (in diesem Fall ist das Auge näher als der Brennpunkt des Spiegels). Bewegt man den Löffel weiter weg, sieht man eine vergrößerte, auf dem Kopf stehende Ansicht des gesamten Gesichts. Hier ist das Bild umgekehrt, weil es entsteht, nachdem die reflektierten Strahlen den Brennpunkt der Spiegeloberfläche passiert haben.
Eine weitere gängige Spiegelform mit gekrümmter Oberfläche sind konvexe Spiegel, die häufig in Rückspiegeln von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. Die Krümmung des Außenspiegels bildet das Geschehen hinter dem Fahrzeug in einem kleineren Panoramabild ab. Wenn parallele Strahlen auf die Oberfläche eines konvexen Spiegels treffen, werden die Lichtwellen nach außen reflektiert, so dass sie divergieren. Wenn das Gehirn die Strahlen zurückverfolgt, scheinen sie von hinter dem Spiegel zu kommen, wo sie konvergieren und ein kleineres aufrechtes Bild erzeugen (das Bild ist aufrecht, da das virtuelle Bild entsteht, bevor die Strahlen den Brennpunkt passiert haben). Konvexe Spiegel werden auch als Weitwinkelspiegel in Fluren und Geschäften zur Erhöhung der Sicherheit verwendet. Gekrümmte Spiegel werden auch auf Jahrmärkten, Karnevals und in Spiegelkabinetten eingesetzt. Diese Spiegel haben oft eine Mischung aus konkaven und konvexen Oberflächen oder verändern ihre Krümmung leicht über die Gesamtfläche, um bizarre, verzerrte Reflexionen des Betrachters zu erzeugen.
Mit einem Löffel lassen sich konvexe und konkave Spiegel nachbilden, wie in Abbildung 4 dargestellt. Die Abbildung zeigt das Spiegelbild einer jungen Frau neben einem Holzzaun. Wenn das Bild der Frau am Zaun von der (konvexen) Außenseite des Löffels reflektiert wird, ist das Bild aufrecht. Zum Rand hin, wo die Löffelkrümmung sich verändert, erscheint das Bild verzerrt. Wird dagegen die (konkave) Innenseite des Löffels für diese Szene verwendet, stehen die Frau und der Zaun auf dem Kopf.
Konkave sphärische Spiegel (Hohlspiegel)
Ein Gegenstand, der sich außerhalb des Krümmungsmittelpunkts eines konkaven Spiegels befindet, bildet zwischen dem Brennpunkt und dem Krümmungsmittelpunkt ein reales und umgedrehtes Bild ab. In diesem interaktiven Tutorial wird untersucht, wie sich die Entfernung des Objekts vom Krümmungsmittelpunkt auf die Größe des realen Bildes auswirkt, das durch den Spiegel entsteht.
Die durch konkave und konvexe Spiegel erzeugten Spiegelbilder sind in Abbildung 5 dargestellt. Der konkave Spiegel hat eine nach innen gewölbte Reflexionsfläche, die einem Ausschnitt der Innenseite einer Kugel entspricht. Wenn Lichtstrahlen, die parallel zur Haupt- oder optischen Achse verlaufen, von der Oberfläche eines Hohlspiegels reflektiert werden (in diesem Fall die Lichtstrahlen von den Füßen der Eule), laufen sie im Brennpunkt (roter Punkt) vor dem Spiegel zusammen. Der Abstand zwischen der Spiegelfläche und dem Brennpunkt wird als Brennweite des Spiegels bezeichnet. Die Größe des Bildes hängt von der Entfernung des Objekts vom Spiegel und seiner Position in Bezug auf die Spiegelfläche ab. In diesem Fall ist die Eule vom Krümmungsmittelpunkt entfernt und das reflektierte Bild steht auf dem Kopf und befindet sich zwischen dem Krümmungsmittelpunkt des Spiegels und seinem Brennpunkt.
Der konvexe Spiegel hat eine nach außen gewölbte Spiegelfläche, die einem Ausschnitt der Außenseite einer Kugel entspricht. Parallel zur optischen Achse verlaufende Lichtstrahlen werden von der Oberfläche in eine Richtung reflektiert, die vom Brennpunkt, der sich hinter dem Spiegel befindet, abweicht (Abbildung 5). Mit konvexen Spiegeln erzeugte Bilder sind immer aufrecht und verkleinert. Diese Bilder werden auch als virtuelle Bilder bezeichnet, da sie dort auftreten, wo die reflektierten Strahlen von einem Brennpunkt hinter dem Spiegel nach außen zu divergieren scheinen.
Lichtreflexion in Edelsteinen
Beim Schleifen von Edelsteinen kommen die Prinzipien der Lichtreflexion in besonderer und ansprechender Weise zur Geltung. Insbesondere bei Diamanten werden die Schönheit und der wirtschaftliche Wert eines einzelnen Steins weitgehend durch die geometrische Anordnung der Außenflächen (oder Facetten) des Edelsteins bestimmt. Die Facetten, die in einen Diamanten geschliffen werden, sind so angeordnet, dass von dem Licht, das auf die Vorderseite des Steins fällt, möglichst viel zum Betrachter zurück reflektiert wird (Abbildung 6). Ein Teil des Lichts wird direkt von den äußeren oberen Facetten reflektiert, ein anderer Teil dringt in den Diamanten ein und wird nach Reflexion im Inneren von den Innenflächen der unteren Facetten wieder aus dem Stein heraus reflektiert. Diese Strahlengänge im Inneren des Steins und die Mehrfachreflexionen sind für das Funkeln eines Diamanten verantwortlich, das oft als „Feuer“ bezeichnet wird. Interessanterweise weist die vordere Seite eines perfekt geschliffenen Steins eine glänzende Reflexion auf, während der Stein von hinten dunkler oder stumpf erscheint (siehe Abbildung 6).
Lichtstrahlen werden von Spiegeln in allen Winkeln reflektiert, aus denen sie eintreffen. In bestimmten Situationen kann das Licht jedoch nur aus bestimmten Winkeln reflektiert werden, was zu einem Phänomen führt, das als Totalreflexion bekannt ist. Ein anschauliches Beispiel dafür ist ein Taucher, der unter der Oberfläche eines vollkommen ruhigen Gewässers eine helle Taschenlampe direkt nach oben auf die Oberfläche richtet. Trifft das Licht im rechten Winkel auf die Oberfläche, wird es direkt aus dem Wasser als senkrechter Strahl in die Luft projiziert. Trifft der Lichtstrahl in einem leicht schrägen Winkel auf die Oberfläche, tritt der Strahl zwar aus dem Wasser aus, wird aber durch Brechung in Richtung der Oberflächenebene gebeugt. Der Winkel zwischen dem austretenden Lichtstrahl und der Wasseroberfläche ist dann kleiner als der Winkel zwischen dem einfallenden Lichtstrahl und der Oberfläche unter dem Wasser.
Wird der Einfallswinkel zur Oberfläche vergrößert, nähert sich der aus dem Wasser aufsteigende Strahl immer mehr der Oberfläche an, bis er irgendwann parallel zur Oberfläche verläuft. Aufgrund der Brechung des Lichts verläuft der austretende Strahl parallel zur Wasseroberfläche, bevor das Licht unter dem Wasser den gleichen Winkel erreicht hat. Der Punkt, an dem der austretende Strahl parallel zur Wasseroberfläche verläuft, entspricht dem kritischen Einfallswinkel für Wasser. Trifft das Licht in einem noch größeren Winkel auf die Oberfläche, dringen die Lichtstrahlen nicht mehr nach außen. Anstatt gebrochen zu werden, wird das gesamte Licht an der Wasseroberfläche zurück ins Wasser reflektiert, genau wie an der Oberfläche eines Spiegels.
Konvexe sphärische Spiegel
Unabhängig von der Position des Objekts, das von einem konvexen Spiegel reflektiert wird, ist das entstehende Bild immer virtuell, aufrecht und verkleinert. In diesem interaktiven Tutorial wird untersucht, wie sich die Entfernung des Objekts von der Spiegelfläche auf die Größe des virtuellen Bildes auswirkt, das hinter dem Spiegel entsteht.
Totalreflexion des Lichts
Das Prinzip der Totalreflexion ist die Grundlage für die faseroptische Lichtübertragung. Sie ermöglicht medizinische Verfahren wie die Endoskopie, Sprachübertragung über Glasfaserkabel und Geräte wie faseroptische Beleuchtungen, die in der Mikroskopie und bei anderen Dingen, die präzise Lichteffekte erfordern, weit verbreitet sind. Die Prismen in Ferngläsern und Spiegelreflexkameras nutzen ebenfalls die Totalreflexion, um die Bilder in mehreren 90-Grad-Winkeln auf das Auge des Benutzers zu richten. Bei der Glasfaserübertragung wird das Licht, das an einem Ende der Faser eintritt, auf seinem Weg zum anderen Ende im Zickzackkurs mehrfach von den Faserwänden reflektiert, wobei nichts von dem Licht durch die dünnen Faserwände entweicht. Diese Methode der „Lichtleitung“ ist selbst bei zahlreichen Windungen über lange Strecken möglich.
Die Totalreflexion tritt nur unter bestimmten Bedingungen auf. Das Licht muss sich in einem Medium ausbreiten, das einen relativ hohen Brechungsindex hat, und dieser Wert muss höher sein als der des umgebenden Mediums. Daher sind Wasser, Glas und viele Kunststoffe für die Verwendung geeignet, wenn sie von Luft umgeben sind. Bei geeigneter Materialwahl erfolgt die Lichtreflexion im Inneren der Faser oder des Lichtleiters in einem flachen Winkel zur Innenfläche (siehe Abbildung 7). Das gesamte Licht bleibt bis zum Austritt am anderen Ende vollständig im Lichtleiter. Am Eingang der Glasfaser muss das Licht jedoch mit einem hohen Einfallswinkel auf die Fläche treffen, um die Materialgrenze zu überwinden und in die Faser zu gelangen.
Die Reflexionsprinzipien macht man sich in vielen optischen Instrumenten und Geräten zunutze. Oft umfasst dies die Anwendung verschiedener Mechanismen zur Verringerung von Reflexionen an den Oberflächen, die an der Bilderzeugung beteiligt sind. Dies wird auch Entspiegelung genannt. Dabei wird das in einem optischen Gerät verwendete Licht so gesteuert, dass die Reflexion der Lichtstrahlen nur dort zugelassen wird, wo sie erwünscht und vorteilhaft ist, und an Oberflächen, wo sich die Reflexion nachteilig auf das betrachtete Bild auswirkt, verhindert wird. Die Verbesserung der Entspiegelungstechnologie zählt zu den wichtigsten Fortschritten bei der Entwicklung moderner Objektive, die beispielsweise in Mikroskopen, Kameras oder anderen optischen Geräten eingesetzt werden.
Antireflexbeschichtungen
Erfahren Sie, wie sich verschiedene Kombinationen von Antireflexbeschichtungen darauf auswirken, wie viel Prozent des Lichts auf einer Linsenoberfläche durchgelassen oder reflektiert werden. Das Tutorial untersucht auch den Reflexionsgrad in Abhängigkeit vom Einfallswinkel.
Der Einsatz von Antireflexionsbeschichtungen gegen unerwünschte Lichtreflexionen
Es können dünne Beschichtungen aus bestimmten Materialien auf die Linsenoberflächen aufgebracht werden, um unerwünschte Reflexionen an den Oberflächen, die auftreten können, wenn Licht durch ein Linsensystem fällt, zu reduzieren. Moderne Objektive mit einer guten Korrektur der optischen Aberrationen bestehen in der Regel aus mehreren Einzellinsen oder Linsenelementen, die mechanisch in einem Tubus oder einer Linsenröhre zusammengehalten werden und eher als Linsen- oder optisches System zu bezeichnen sind. Jede Luft-Glas-Grenzfläche in einem solchen System kann ohne Antireflexionsbeschichtung zwischen vier und fünf Prozent eines senkrecht zur Oberfläche einfallenden Lichtstrahls reflektieren, was zu einem Transmissionsgrad von 95 bis 96 Prozent bei normalem Lichteinfall führt. Durch das Aufbringen einer Antireflexionsschicht von einer Viertel Wellenlänge Dicke, die einen bestimmten Brechungsindex aufweist, kann der Transmissionsgrad um drei bis vier Prozent erhöht werden.
Moderne Objektive für Mikroskope, Kameras und andere optische Geräte werden immer ausgefeilter und komplexer und können aus 15 oder mehr einzelnen Linsenelementen mit mehreren Luft-Glas-Übergängen bestehen. Ohne Beschichtung würden die Reflexionsverluste in der Linse allein durch die axialen Strahlen den Transmissionsgrad auf etwa 50 % reduzieren. Früher wurden einschichtige Beschichtungen verwendet, um Blendeffekte zu verringern und die Lichtdurchlässigkeit zu verbessern. Diese wurden jedoch weitgehend durch mehrschichtige Beschichtungen ersetzt, um einen Transmissionsgrad von über 99,9 % für sichtbares Licht zu erreichen.
Abbildung 8 zeigt eine schematische Darstellung von Lichtwellen, die von einem mit zwei Antireflexionsschichten beschichteten Linsenelement reflektiert werden und/oder dieses durchlaufen. Die einfallende Welle trifft in einem Winkel auf die erste Schicht (Schicht A in Abbildung 8), was dazu führt, dass ein Teil des Lichts reflektiert (R0) und ein Teil durch die erste Schicht durchgelassen wird. Beim Auftreffen auf die zweite Antireflexionsschicht (Schicht B) wird ein weiterer Teil des Lichts (R1) im selben Winkel reflektiert und überlagert sich mit dem von der ersten Schicht reflektierten Licht. Ein Teil der verbleibenden Lichtwellen wandert weiter zur Glasoberfläche, wo sie wiederum teilweise reflektiert und teilweise durchgelassen werden. Das von der Glasoberfläche (R2) reflektierte Licht überlagert sich (sowohl verstärkend als auch abschwächend) mit dem von den Antireflexionsschichten reflektierten Licht. Die Antireflexionsschichten weisen andere Brechungsindizes als das Glas und das umgebende Medium (Luft) auf. Die Brechungsindizes werden je nach Zusammensetzung des für das jeweilige Linsenelement verwendeten Glases sorgfältig ausgewählt, um die gewünschten Brechungswinkel zu erreichen. Beim Durchgang der Lichtwellen durch die Antireflexionsbeschichtungen und die Glaslinsenoberfläche wird schließlich fast das gesamte Licht (je nach Einfallswinkel) durch das Linsenelement übertragen und zu einem Bild gebündelt.
Als Material für eine dünn aufgetragene optische Antireflexionsbeschichtung kommt beispielsweise Magnesiumfluorid in Frage, obwohl die meisten Mikroskop- und Objektivhersteller inzwischen ihre eigenen Beschichtungen entwickeln und verwenden. Diese Maßnahmen zur Verringerung der Reflexion sorgen für eine drastische Verbesserung der Bildqualität optischer Geräte, da die Durchlässigkeit für sichtbare Wellenlängen erhöht, Blendeffekte durch unerwünschte Reflexionen verringert und Störungen durch unerwünschte Wellenlängen, die außerhalb des Spektralbereichs des sichtbaren Lichts liegen, eliminiert werden.
Die Reflexion von sichtbarem Licht ist eine Eigenschaft des Lichts, die für die Funktion aller modernen Mikroskope von grundlegender Bedeutung ist. Das Licht wird häufig von einem oder mehreren ebenen (oder flachen) Spiegeln im Mikroskop reflektiert, um den Strahlengang durch die Linsen zu lenken, die die virtuellen Bilder erzeugen, die wir in den Okularen sehen. Mikroskope verwenden auch Strahlenteiler, um einen Teil des Lichts zu reflektieren und gleichzeitig einen Teil des Lichts an verschiedene Teile des optischen Systems weiterzuleiten. Andere optische Komponenten im Mikroskop wie speziell entwickelte Prismen, Filter und Linsenbeschichtungen erfüllen ebenfalls ihre Funktion bei der Erzeugung des Bildes, wobei das Phänomen der Lichtreflexion eine entscheidende Rolle spielt.
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