反射定律 [fǎn shè dìng lǜ]

反射定律指光射到一个界面上时,其入射光线与反射光线成相同角度。光入射到不同介质的界面上会发生反射和折射。而反射时会出现以下情况:

反射线跟入射线和法线在同一平面内。反射线和入射线分居法线两侧,并且与界面法线的夹角(分别叫做入射角和反射角)相等。反射角等于入射角。

光从一种均匀物质射向另一种均匀物质时,会在它们的分界面上改变传播方向。此时,入射光线,反射光线,法线在同一平面内。

简介

反射定律指光射到一个界面上时,其入射光线与反射光线成相同角度。光入射到不同介质的界面上会发生反射和折射。而反射时会出现以下情况:

反射线跟入射线和法线在同一平面内。反射线和入射线分居法线两侧,并且与界面法线的夹角(分别叫做入射角和反射角)相等。反射角等于入射角。

光从一种均匀物质射向另一种均匀物质时,会在它们的分界面上改变传播方向。此时,入射光线,反射光线,法线在同一平面内。[1]

发展简史

光的反射定律由法国土木工程兼物理学家菲涅耳(1788~1827)提出。他发现了反射/折射与视点角度之间的关系。因此,光的反射又称为菲涅尔反射。

如果你站在湖边,低头看脚下的水,你会发现水是透明的,反射不是特别强烈;如果你看远处的湖面,你会发现水并不是透明的,但反射非常强烈。这就是“菲涅尔效应”。

在真实世界中,除了金属之外,其它物质均有不同程度的“菲涅尔效应”。[2]

定律定义

(1)光反射时,反射光线、入射光线、法线都在同一平面内。(同一平面内)

(2)光反射时,反射光线、入射光线分居法线两侧。(居两侧)

(3)光反射时,反射角等于入射角。(角相等)(∠r=∠i)

总结:当光射到物体表面时,有一部分被物体表面反射回去,这种现象叫做光的反射。

特殊情况:

垂直入射时,入射角反射角都是零度, 法线、入射光线、反射光线合为一线。

理解

由入射光线决定反射光线,叙述时要先叙述入射光线如何变化,再叙述反射光线如何变化。

发生反射的条件:两种介质的交界处;发生处:入射点;结果:返回原介质中 。

反射角随入射角的增大而增大,减小而减小,当入射角为零时,反射角也变为零度。

上述反射定律只适用于各向同性介质的界面,且只解决光线的传播方向问题而不涉及反射时的能量分配问题。光的反射与力学中弹性小球在光滑桌面上的反弹十分相似,I.牛顿曾经根据光的微粒说(见光的二象性)证明过反射定律。

光的反射定律最初是从实验得出,根据费马原理可证明,也可从光的波动观点出发借助于惠更斯原理(见惠更斯-菲涅耳原理)从几何上加以证明,或从电磁场的边界条件出发从理论上证明。

镜面反射与漫反射

镜面反射

平行光线经界面反射后沿某一方向平行射出,只能在某一方向接收到反射光线(反射面是光滑平面) 。

漫反射

平行光经界面反射后向各个不同的方向反射出去,即在各个不同的方向都能接收到反射光线(反射面是粗糙平面或曲面)。

但无论是镜面反射,还是漫反射都遵循光的反射定律;漫反射只由于反射表面不平 行成不规则的反射 就是在不平的表面有些弧状或尖锐的行状 假设有一条光线射到上面 做其切线做为平面作反射线 这样就有许多的细小的“镜子”够成漫反射。