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漫反射

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光线在物体粗糙表面发生漫反射

漫反射(简称漫射,英语diffuse reflection)是光线照射在物体粗糙的表面会无序地向四周反射的现象。 漫反射,是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时,表面会把光线向着四面八方反射,所以入射线虽然互相平行,由于各点的法线方向不一致,造成反射光线向不同的方向无规则地反射,这种反射称之为“漫反射”或“ 漫射 ”。这种反射的光称为漫射光。很多物体,如植物、墙壁、衣服等,其表面粗看起来似乎是平滑,但用放大镜仔细观察,就会看到其表面是凹凸不平的,所以本来是平行的太阳光被这些表面反射后,弥漫地射向不同方向。

概要[编辑]

由于物体通常表面凹凸不平,因此漫反射是大自然中最普遍的表面反射方式。这种无方向性的反射可以从反射面同侧的任何角度观测到亮度减弱的入射光。

通过表面抛光处理可以减少漫反射。 漫反射是指光线被粗糙表面无规则地向各个方向反射的现象。很多物体,如植物、墙壁、衣服等,其表面粗看起来似乎是平滑,但用放大镜仔细观察,就会看到其表面是凹凸不平的,所以本来是平行的太阳光被这些表面反射后,就弥漫地射向不同方向。

当一束平行光触及光滑物体表面时,光线则发生规律性反射,反射后的光线也相互平行,这种规律性反射称为光的单向反射或镜面反射。但物体的光滑程度是相对的,而一般物体的表面多粗糙不平,入射线虽然为平行光线,但反射后的光线则向各个方向分散,此种现象为光的漫反射。

人眼之所以能看清物体的全貌,主要是靠漫反射光在眼内的成像。如是全部单向反射的物体表面,不但看不清物体的外貌,还会引起某一方向上的眩光干扰现象。

漫反射的每条光线均遵循反射定律。平行光束经漫反射后不再是平行光束。由漫反射形成的物体亮度,一般视光源强度和反射面性质而定。

人们根据漫反射原理,测量光通量的大小。各种用来接收光学系统所成实像的屏幕,均应采用漫反射率高的漫反射面做成。实验室中,常用毛玻璃的漫反射面做扩展光源。电影院里,人能在不同的座位上看到银幕上的画面,这是因为光在银幕上形成了漫反射。电影院的银幕、投影幕布都是生活中最常见的漫反射例子。

人们依靠漫反射现象才能从不同方向看到物体。在环境光学中,常把无光泽的饰面材料近似地看作均匀漫反射表面,吸声材料测试用的混响室具有足够的扩散,保持着其墙面满足漫反射条件。

积分球(integrating sphere),是具有高反射性内表面的空心球体。用来对处于球内或放在球外并靠近某个窗口处的试样对光的散射或发射进行收集的一种高效率器件。球上的小窗口可以让光进入并与检测器靠得较近。积分球基本的特征就是光学中最通用仪器的一种,光能的应用在各方面都在增多。例如纤维光学、镭射技术、照相化学和医学技术积分球在这些领域都获得了广泛的应用,并正在改进和取代那些结构复杂、价格昂贵的光学系统。由于积分球内表面具有超高反射和散射的特性,所以它具有独特的接收发射光的性能。光在均匀分布的球壁作无规则的反射,使能量可以作准确地测量,正由于积分球有此特性,改变它的窗口位置及几何结构,就可以获得各种不同的应用。

运用[编辑]

物质表面不可能做到完全平整无滑,因此相对于全反射,漫反射是自然界更加普遍存在的反射型态。隐身原理的一条就是增加机体的粗糙程度,提高漫反射能力,使照射到机体的雷达波散射最小程度地被原方向反射。而探测隐身物体的原理是建立多个雷达接收站尽量从多方向观察到被机体漫反射的雷达波。

相关项目[编辑]