一、反射率测量原理

反射现象可分为镜面反射与漫反射两种类型。当光线投射至极为光滑的表面（如镜子或玻璃等）时，会产生镜面反射现象，在此情形下，反射角与入射角大小相等。与之相对，当光线触及不光滑的表面时，就会发生漫反射，漫反射中反射角的大小并不规则。

在日常生活中，大多数物体的表面通常会同时存在镜面反射和漫反射。

奥谱天成软件在反射率测量时，基于以下公式：

背景光谱是指在没有光源照射的情况下，光谱仪所测量到的光谱。参考光谱指的是反射参考板的光谱。

二、典型系统配置

2.1 积分球方案

典型系统配置包括：PC、光谱仪上位机软件、光谱仪、光源、光纤、反射率积分球和漫反射标准白板。 

图1 反射率测量-积分球方案示意图

表1 积分球方案配置清单

【ATG1110 卤素灯光源】

• 全波长输出：360-2500nm

• 稳定性：每小时漂移不超过 5‰

• 长寿命：寿命长达 5000 小时

• 可更换光源：可自行更换灯泡

• 尺寸：250×100×160mm

                    图2  ATG1110光源实物图

【反射率积分球支架】

反射率积分球由PTFE材料发泡制成，可涵盖紫外到近红外光谱的范围，积分球在光谱区间内具有较高的反射率、出色的热稳定性和化学稳定性。

  图3  反射率积分球支架实物图

【漫反射标准白板】

漫反射标准白板是一种高反射率的参考材料，用于校准和验证光学测量设备（如分光光度计和光谱仪）。这些白板提供一个已知的反射基准，用于对比和校正测量结果，确保准确性和一致性。

                    图4 漫反射标准白板实物图

2.2 光纤探头方案

图5 反射率测量-光纤探头方案示意图

表2 光纤探头方案配置清单

【反射率光纤支架】

配备光纤准直镜，可自由调节探测距离，搭配一分二（Y型）光纤实现反射率测量。

图6 反射率光纤支架示意图

【一分二（Y型）光纤】

图7 一分二光纤示意图

三、反射率测量硬件操作

搭建反射率测量系统，具体操作步骤如下：

1. 参照积分球或探头方案，连接光源、支架和光谱仪；

2. 通过USB 数据线将光谱仪与PC连接，打开上位机软件；

3. 使用12v电源给光源供电；

4. 关闭光源，在光谱仪无输入光的情况下，采集暗背景光谱；

5. 打开光源，预热10分钟后，将漫反射标准白板放置于采样位置，采集参考光谱数据；

6. 将白板更换为待测样品，测试样品的反射率。

   
   

四、反射率测试案例

4.1 空气参考光谱

图8 漫反射标准白板测试数据图

4.2 测试样品：50%反射率板

图9 50%反射率板测试数据图

4.3 测试样品：树叶

图10   左：健康树叶反射率曲线参考图；右：树叶反射率曲线实测数据图

光纤光谱仪产品阵列：