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我們知道，光的反射可分為鏡面反射和漫反射，兩者都遵循光的反射定律，但這兩者有什么區別呢?在浙教版中主要是通過下面兩幅圖來說明的：鏡面反射時(如圖1)，若入射光線是平行光線，則反射光線也是平行光線；漫反射時(如圖2)，即使入射光線是平行光線，而反射光線則射向各個方向，不再是平行光線，這是在一種簡單情景下的區別，但在實際生活中，我們會碰到許多復雜情景，那么又該如何來區分鏡面反射和漫反射呢?筆者覺得可以從以下三個不同角度去進行判斷。
1 按反射面是否光滑來區分 若反射面是光滑的，則發生的是鏡面反射；若反射面是粗糙的，則是漫反射。 不少人受圖一、二中“平行光線”的影響，認為要判斷鏡面反射和漫反射首要的條件必須是平行光線入射，然后再根據反射光線是否平行來判斷是鏡面反射還是漫反射，其實，在相同的平行光線入射的情況下，圖1、圖2的反射之所以不同，是由其表面性質的不同造成的，圖1中的反射光線是平行的，是由于其反射面是光滑平面的緣故，而圖2中的反射光線卻射向各個方向則是由于其表面是粗糙的緣故，鏡面反射與漫反射的本質區別不在于“反射光線是否平行”，而在于反射面是否“光滑”，只要在光滑表面上發生的反射就是鏡面反射。 再則，圖1、圖2展示的只是一種平行光線入射時的特殊情景，在生活中，有很多人站在平面鏡前看到鏡中自己的像、“看到墻上掛著的一幅畫”等現象，在這些現象中入射光線是不平行的，反射光線也都是不平行的，是向著各個不同方向的，在這種不平行光的照射下，也有鏡面反射和漫反射之分，而利用“平行光線入射時反射光線是否平行”是無法判斷的，但我們同樣可通過觀察其反射面是否“光滑”來判斷，這里反射面僅僅要求是光滑的，而不一定是平面的，只要是光滑的，球面或其他任意形狀的曲面發生的反射都是鏡面反射，如凸面鏡、凹面鏡、哈哈鏡、水面、玻璃等均可以發生鏡面反射；而在粗糙表面發生的反射則是漫反射，如在電影屏幕、白紙上發生的反射。 2 按反射面能否成像來區分 若反射面能成像的，是鏡面反射；不能成像的(此時卻能看清反射面的情況)，則是漫反射，發生鏡面反射時，物點S出來的入射光線經鏡面作用后傳播方向發生了改變，但光束的聚散等性質卻沒有改變，反射光束還是如入射光束一樣是同心光束(如圖3所示)，因此，當反射光線進入眼睛時，我們感覺就如同是從像點S'出來一樣，我們在鏡中看到了物體的“像”，像點S'與物點S是完全一樣的，這是由于反射面絕對光滑，入射光線被直接反射出去了，有關入射光的顏色、強弱等信息都被完全地保留在了反射光中，但正由于入射光線是被直接反射出去的，所以反射光線中沒有攜帶物體表面的任何信息，我們看不到物體表面的情況，在光滑的凸面鏡、凹面鏡上，發生的情況也與平面鏡類似，我們可以看到物體成的像(像與物雖并不完全一樣，但像的變化是有規律的)，而其它形狀的光滑曲面，我們可以看成是由光滑的平面、凸面和凹面組成，也是可以成像的。 而當發生漫反射時，入射光線與粗糙表面發生了復雜的作用，其所攜帶的有關物體的信息會被破壞，反射光線中沒有了入射光線中原有的信息，但卻攜帶了有關反射面的信息，因此，當人眼接收到此反射光線時，就能看清反射面的情況，比如反射面的顏色、形狀等等。 3 按觀察到的反射光是否“耀眼”來區別 若看到的反射光是“耀眼”的，就是鏡面反射，反之，則可能是漫反射，也可能是鏡面反射，當然，光是否“耀眼”也與光照的強弱有關，我們這里指的“耀眼”是相對其周圍物體的反光而言的。 發生鏡面反射時(如圖1)，反射光會集中從一個方向射出去；而發生漫反射時(如圖2)，反射光則射向四處，其強度就會分散，再則，鏡面反射時，由于反射面絕對光滑，會將入射光沒有任何吸收地完全反射出去，反射光的能量因此不會有絲毫減少；而發生漫反射時，反射面則會吸收一部分入射光，然后再將其向四面八方反射出去，所以，在同樣強度的平行光入射的情況下，鏡面反射時，某一方向上的光會很強，若眼睛剛在那個方向上，則會觀察到“耀眼”的光，在其他方向及發生漫反射時則感覺不到“耀眼”的光，當然，若光照很弱的情況下，即使在鏡面反射的那個反射光的方向上也很難觀察到“耀眼”的光；另外很多時候，入射到物體表面的光不是平行光線，盡管表面光滑，但反射光線也會射向各個方向而顯得不是很“耀眼”，但一般總是比周圍物體的反光要強一些，亮一些。 在實際生活中，我們會看到很多“耀眼”的光：如“黑板上出現的反光”、湖面上的“波光粼粼”、“光亮”的不銹鋼圓柱表面、“锃亮”的皮鞋等等，這些事例中看到的“耀跟”的光都是鏡面反射引起的。 綜上所述，鏡面反射與漫反射的根本區別在于反射面是否光滑，雖然我們可用反射面能否成像、觀察到的反射光是否“耀眼”來判斷是否是鏡面反射，但其實質還是物體表面是否光滑，另外，物體表面不可能是絕對粗糙或絕對光滑的，往往介于這兩者之間，當光照在物體表面時，這兩種反射并存，如一張放在窗戶下的黃色書桌，通常我們看見書桌是黃色的，此時我們感覺到的是漫反射；但當我們換一個角度再去看書桌時，則可以看到書桌上所成的“窗戶的像”，此時我們感覺到的主要是鏡面反射。 (責任編輯：admin) |
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