關於鏡面反射與漫反射的文章
如果你站在一面平面鏡前,你可以看到自己臉部的影像。如果你站在平面鏡的邊緣,還能看到鏡子後方的影像嗎?你可以用手電筒照射平面鏡來進一步驗證這一點。當手電筒的光束垂直照射平面鏡表面時,可以看到反射的光束。但是,如果你站在平面鏡的邊緣,然後將手電筒的光束照射到平面鏡的中心,就看不到反射的光束了!
白天觀察物體時,會發生不同的現象。像書、石頭或桌子這樣的物體之所以能在白天被看到,是因為它們會反射陽光。這些物體就像前面問題中的鏡子一樣。當物體位於平面鏡前時,物體會將陽光反射到平面鏡表面。物體反射到平面鏡表面的陽光再被平面鏡反射到我們的眼睛,這樣我們就能看到物體在平面鏡後的影子。書、石頭或桌子的情況則不同。白天,陽光照射到書上,書將陽光反射到我們的眼睛,所以我們能看到書。晚上,燈光照射到書上,書將光線反射到我們的眼睛,所以我們也能看到書。
平面鏡和書本反射光線的區別在於:平面鏡以一定角度將光線反射到我們的眼睛,而書本則以各種角度將光線反射到我們的眼睛。這是為什麼呢?要理解這一點,首先需要了解兩種光反射類型:鏡面反射和漫反射。
鏡面反射
觀察圖片 A 和 B。橘色箭頭代表光線,灰色水平線代表平面鏡。
當 A 點的光線照射到平面鏡表面時,從鏡子反射出來的光線在 B 點看不到,只能在 C 點看到。
這種反射現象的出現是因為物體表面平坦光滑,所有光線的入射角和反射角都相同。這種反射稱為鏡面反射。
漫反射
所有光線都是平行的,但觀察發現,物體表面粗糙,因此每條入射光線和反射光線的入射角和反射角都不同。當光線照射到物體表面的A點時,物體反射的光線可以在B點和C點看到。這種反射稱為漫反射。
光線向各個方向反射,並非因為光的反射定律不適用,而是因為物體表面粗糙。漫反射現像在我們日常生活中常見的物體中普遍存在,例如石頭、房子、書籍、手機、電腦、車輛等等。雖然書籍等物體的表面看起來很平整,但實際上在微觀尺度上,書本的表面並不平整。