Reflektometrie bezeichnet eine Klasse von Messverfahren, bei denen aus der Intensität, Phasenlage und zeitlichen Struktur reflektierter Wellen auf Materialeigenschaften und Geometrien geschlossen wird. Je nach Art der verwendeten Wellen unterscheidet man optische, Röntgen-, Neutronen- sowie elektrische Zeitbereichsreflektometrie (TDR).

In der Werkstoffcharakterisierung werden vor allem Spektrale Reflektometrie und Grazing-Incidence-Reflektometrie (XRR, NR) eingesetzt. Aus dem winkel- und wellenlängenabhängigen Reflexionsgrad lassen sich Schichtdicken im Nanometerbereich, Dichteprofile, Rauigkeiten und laterale Inhomogenitäten dünner Filme bestimmen. Die Auswertung erfolgt typischerweise über Modellierung der Schichtstapel (Parratt-Formalismus, Matrizenmethoden) und nichtlineare Anpassung der Modellparameter an die gemessenen Reflexionskurven.

Elektrische Zeitbereichsreflektometrie nutzt kurze Spannungsimpulse in Leitungs- oder Wellenleitersystemen. Reflexionen an Impedanzdiskontinuitäten werden zeitaufgelöst detektiert und erlauben Rückschlüsse auf Defekte, Delaminationen in Verbundwerkstoffen, Korrosion oder lokale Änderungen der Permittivität. In der zerstörungsfreien Prüfung ist TDR ein wichtiges Werkzeug zur Detektion verborgener Werkstoffschäden und zur Charakterisierung dielektrischer Werkstoffe.

Wesentliche Aspekte der Reflektometrie sind (i) die präzise Kenntnis des einfallenden Wellenfeldes, (ii) die Kontrolle von Polarisation und Einfallsgeometrie, (iii) die Kalibrierung gegenüber Referenzstandards und (iv) die robuste inverse Auswertung. Grenzen ergeben sich durch Mehrfachstreuung, starke Rauigkeiten und laterale Inhomogenität, die vereinfachte eindimensionale Modelle invalidieren können. Dennoch ist Reflektometrie eines der sensitivsten Verfahren für nichtinvasive, tiefenaufgelöste Analyse von Grenzflächen- und Schichtsystemen.