光行(háng)進到兩種媒質的分界麵時,有一部分返回原媒質的現象。如果入射點處分界麵的不平整程度比波長小得多,就可(kě)看作平滑分界麵(miàn)。光在平滑分界麵上的(de)反射為鏡反射,或稱單向反射。否則,為漫反射。如果既有鏡反射,又有漫反(fǎn)射,則稱為混合反射。漫反(fǎn)射時各不同方向的光的亮度如果都(dōu)相同,則稱為均勻漫反射。同一(yī)次反射過程中,有些波長的光反射得多些,則稱為選擇反射。可以利用塗膜技術,改變媒質分界麵的光學性質,使反射(shè)光中減少或(huò)增多某一波長的光的成分,以適應(yīng)不同光(guāng)學元件的要求。垂直於或近似垂直於分(fèn)界麵的正入射光所引起的反射稱為(wéi)正反射。
單位時間內從界麵單位麵積上反射光(guāng)所帶走的能量(liàng)與(yǔ)入射光入射(shè)的能量之比(bǐ),稱為反射(shè)率。能量之比等於光強之比,故反射率即為反射光強與入射光強之比,也等於反射光與入射光的振幅平(píng)方之比。正反射時,反射率可用第二媒質對第一媒質的(de)相對折射率n21(=n2/n1)表示,為R=(n21-1)2/(n21+2)2。反射光(guāng)波振幅與入(rù)射光波振幅之比,稱為反射比或反(fǎn)射係數。
研究某材料的反射情況(kuàng),需要測定該(gāi)材料樣(yàng)品平麵在各方向上(shàng)對各種波長的反射率。對於一(yī)般性的研究(jiū)工作(zuò),國際照明委員會(簡寫CIE)推薦取45°±5°方向(xiàng)上照明,90°±10°的法線方(fāng)向觀測;也可以(yǐ)90°±10°照(zhào)明而以45°±5°觀測。物質的反射率與厚度有關,因為一部(bù)分光要稍進入物體內部,然後再被反射出來。故嚴格(gé)的定義還應限定材料樣(yàng)品的厚度。
反射率有時也稱為反射比,反射係數,反射本領或反射因(yīn)數。我(wǒ)國全國自(zì)然科學名詞審定委員會(huì)於1988年公布的物理學名詞(cí)(基礎物理學部(bù)分)中,把這些術語統(tǒng)一規範為強度反射率和振幅反射率。
光的反射是生活中常見的(de)現象。沙漠(mò)中有時會出現一種稱為海市蜃樓的光學幻視現象,這是一種光的反射現象。當大氣下層熱,上層涼,光線從地麵向上傳播逐漸彎曲而至反射,使沙(shā)漠中的人們看到(dào)遠處的(de)景物。這稱為下現蜃景。如果冷氣流在下層,則可能(néng)會(huì)發生上部景物(wù)的全(quán)反射成像,稱為上現蜃景。
反射鏡(mirror) 利用反射(shè)麵反射光線的光學元(yuán)件。通常(cháng)有平麵反射鏡、球麵反射鏡和(hé)非球麵(miàn)反射鏡三(sān)種(zhǒng)。根據反(fǎn)射的程度又可分為全(quán)反射和半透半反射兩種,後者常(cháng)簡稱為(wéi)分束鏡(jìng).
平麵鏡反射鏡 通常由鍍銀或鍍鋁的平麵玻璃製成。平麵反射鏡對實物(wù)成虛像,對虛物成實像。它是唯一不(bú)破壞光(guāng)束單心性的光學元件,能形成完(wán)善(shàn)的像。
球麵反射鏡 反(fǎn)射麵為球麵。若球心位於受光麵一(yī)側,則稱為凹球麵鏡,簡稱凹麵鏡;球(qiú)心位於受光麵(miàn)另一側,則稱為(wéi)凸球麵鏡,簡稱凸麵鏡。凹麵鏡是會聚鏡,平行光束經它反射後會聚於一點,此點為實焦(jiāo)點。把點光源(yuán)放(fàng)在實焦點位置(zhì)上,光束經反射(shè)後(hòu)成為平行光束。凸(tū)麵鏡是發散鏡,平行光束經它反射後成發散光束,反射光線(xiàn)的反向延長線(xiàn)交於一點,此點為虛焦點。汽車駕駛室兩旁安(ān)置的觀察鏡為凸麵鏡,遠處的物體在虛(xū)焦點前附近形成(chéng)正立(lì)縮小的虛像。
非球麵反射鏡 有拋物麵鏡、雙曲麵鏡、橢球麵鏡、錐麵和柱麵反射(shè)鏡等。平行光(guāng)軸的光束經拋物麵鏡反射後會聚(jù)於拋物麵的焦點,在反射式天文望遠鏡中做物鏡,可以使遙(yáo)遠的星體成像於焦點處(chù)。反之由焦點發出(chū)的光束經拋物麵鏡反射後形(xíng)成平行光束,用於做探照燈。雙曲麵鏡和橢球麵鏡(jìng)常用於某些(xiē)特殊(shū)的光學係統中,以簡化結構和改進成像質量。