Relative Diffuse Reflectance Measurement

Auch wenn Licht undurchsichtige (feste) Proben nicht durchdringen kann, kann es trotzdem zu einer messbaren Reflexion an der Probenoberfläche kommen. Wie in der Abbildung gezeigt, unterscheidet man dabei zwischen zwei grundlegenden Arten der Reflexion: Einfallendes Licht, das symmetrisch zur Oberflächennormalen reflektiert wird, wird als „gerichtete“ oder „spiegelnde“ Reflexion bezeichnet (englisch: „specular reflection“), während einfallendes Licht, das in verschiedene Richtungen gestreut wird, als „diffuse Reflexion“ bezeichnet wird.

Für die Messung der diffusen Reflexion bietet sich die Verwendung einer sogenannten Ulbricht-Kugel oder Integrationskugel an. Bei Messung mithilfe einer Ulbricht-Kugel wird die Probe vor der Kugelöffnung positioniert, so dass das von der Probe reflektierte Licht innerhalb der Kugel auf den Detektor konzentriert wird. Deshalb sind die Innenwände der Kugel in der Regel mit hochreflektivem Bariumsulfat beschichtet. Der so erhaltene Proben-Reflexionsgrad wird relativ zum Reflexionsgrad eines Referenz-Weißstandards bestimmt, der als 100 % angenommen wird.
Wenn Licht in einem Winkel von 0° auf die Probe gerichtet wird, tritt der gerichtete oder spiegelnde Reflexionsanteil aus der Ulbrichtkugel aus und wird nicht erfasst. Dadurch wird nur diffus reflektiertes Licht gemessen.