反射角

反射角是指反射光線與界面法線的夾角。在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。

基本介紹

• 中文名：反射角
• 外文名：Angle of reflection
• 定義：反射光線與界面法線的夾角
• 所屬學科：數理科學
• 相關概念：反射定律、入射角、法線等

定義

反射角(Angle of reflection)是指反射光線與鄰界法線所形成的夾角。在光線發生反射時，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。

圖1 反射角

相關概念

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，在規則或鏡式反射後，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。

圖2 鏡面反射平行光線

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。

圖3 漫反射不平行光線（表面凹凸不平）

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。

測量反射角的方法

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。

圖4 測量反射角

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。