反射角

反射光線與界面法線的夾角

反射角是指反射光線與界面法線的夾角。其他波動(如聲波等)或運動粒子在反射過程中也都沿用這一名稱。反射角等於入射角,在初中物理中作圖題應用i表示入射角,用r表示反射角。

定義


反射角
反射角
反射角指的是反射光線與法線(過入射點並與媒質分界面垂直的直線)間的夾角。在發生反射時,反射角總是處於入射光線與法線所確定的平面內,大小與入射角相等。

種類


反射

波動(如光波、聲波、無線電波、水波等)由一種媒質進入另一種媒質時,改變其傳播方向又回到原媒質內繼續傳播的現象,稱為反射(Reflection)。
在一種媒質中行進的波,如輻射波、聲波,遇到另一種媒質時,一部分會穿過而發生折射;另一部分則會反射回原媒質中,在規則或鏡式反射后,波動的傳播方向可以由簡單的反射定律求得,即入射波和反射波方向與反射面法線的夾角相等,且三者在一平面上。這些夾角分別稱為入射角和反射角。對於正向的入射波,入射角和反射角都等於零。粗糙面的反射是多方面的,呈不規則性,這種不規則性的反射稱為漫反射。

鏡面反射

又稱單向反射,若反射面平滑,而入射光線為平行光束,則反射光線仍為平行光束。

漫反射

又稱多向反射(漫射):若反射面凹凸不平,而入射光雖為平行光束,則反射光會四向分散。
注意:鏡面反射與漫反射均遵守光的反射定律(反射角等於入射角)。

反射現象舉例

1.白天日光雖不直接射入室內,而室內仍能感到光亮,乃因室外物質對日光反射及漫射的結果。
2.太陽未出地平線以前或下山後,暫時能看見物體,乃因空中的塵埃和雲等將陽光漫射的原因。
3.黑板在燈光下,某個角度看不清黑板上的字,即表面平滑的黑板對光行單向反射造成的結果。
4.人能從各個角度看見物體,是因為光進行漫反射的原因。
5.人在晚上開車,有時候會看不清對面來的車輛類型,是由於燈光漫射的原因。

反射面

光線在傳播過程中,如果經過兩種媒質,並在這兩種媒質的界面上發生反射現象,使光的傳播路線發生明顯改變的界面即為反射面(Reflection plane)。反射面又稱“境界面”。

反射光

從界面上反射回到原來媒質傳播的光線。反射光處於入射光與法線所在的平面內,其反射角與入射角相等。反射光又稱“反射線(Reflected light)”。

反射比

當光線自一媒質反射時,其反射光的強度與入射光的強度之比,稱為反射比(Reflectivity)。這個比值的大小,隨著媒質的不同而不同,不同物質的反射能力是不一樣的。其數值多以百分數來表示。同一材料對不同波長的反射能力也是不同的。這個現象稱為選擇反射。所以,凡是列舉某一物質的反射能力,都必須注意相應的波長。反射本領還與材料周圍媒質及入射角有關。例如:玻璃對可見光的反射率為4%,鍺對波長為4微米紅外光的反射率為36%,鋁對紫外光到紅外光的反射率達90%左右;金的選擇性很強,對綠光附近光線的反射率為50%,而對紅外光的反射可達96%。反射比又稱為“反射係數”、“反射本領”、“反射率”

反射定律

反射定律(Law of reflection)是幾何光學的基本定律之一。是以光線在反射的過程中確定反射光方向的定律。當光線從一種媒質射到另一種媒質的平滑界面上時,其中一部分被界面所反射,另一部分進入界面而在另一媒質中產生折射。光的定律為:反射角等於入射角,並且位於法線的另一側;反射光線、法線均在同一個平面上;反射光線與入射光線分居於法線的兩側。

單向反射

若反射面平滑,而入射光線為平行光束,則反射光線仍為平行光束。

多向反射

多向反射
多向反射
多向反射(漫射):若反射面凹凸不平,而入射光雖為平行光束,則反射光會四向分散。

特別角度


布魯司特角或極化角,為令未極化的電磁波分別折射部份極化及反射完全極化之兩道波的入射角,亦等於其反射角,而其折射角及反射角的相差為直角。

實例


反射角
反射角
1.白天日光雖不直接射入室內,而室內仍能感到光亮,此乃因日光對室外物質經由反射及漫射的結果。
2.太陽未出地平線以前或下山後,暫時能看見物體,乃因空中的塵埃和雲等將陽光漫射的原因。
3.黑板在燈光下,某個角度看不清黑板上的字,即表面平滑的黑板對光行單向反射造成的結果。

測量反射角


我們知道,如果我們把一個球垂直拋到牆上,球就直著彈回來。如果我們以一定的角度拋球,球就以一定的角度彈走.這種規律和光的反射定律很相像。
先準備好方鏡子、量角器、尺、鉛筆和紙。
1.在紙上畫一條虛線,再畫一條實線和它相交,使兩線夾角小於直角。
2.把鏡子放在兩條線的交點上,使紙上的虛線和它在鏡子中的影象成一條直線。
3.看著鏡子裡面,使尺和鏡中的實線對直。用鉛筆在紙上畫出這條線。
4.用量角器測量虛線兩邊的角度。這兩個角相等。
5.重複幾次,每次都改變角度的大小。得出的兩個角始終相等。