反射
在均勻的介質(zhì),如空氣或光滑的玻璃中,光線是直線前進的,因此使用射線來處理光的行進或傳播是很自然而然的事。早期的科學家,如歐幾里得(Euclid)與托勒密(Ptolemy)便是利用幾何學的方法,以射線來分析
光學的問題。因此,以簡單的幾何原理來研究光在兩介質(zhì)交接面上的行為稱之為幾何光學。
當一束平行一致的光線由一介質(zhì)射到另一介質(zhì)時(如由空氣到玻璃),一般而言,在交接面上,會有部分光線會被反射(reflection),其馀的則會穿過接面。假若接面上的不規(guī)則度遠小于入射光線的波長,也就是接面是光滑的,此時反射光就會是作鏡面反射(specular reflection),也就是像照鏡子一般,此時各個反射光均朝同一方面反射。
若物體表面粗糙,亦即接面上的不規(guī)則度大于或接近入射光線的波長,就會產(chǎn)生漫射現(xiàn)象,此時反射光的方向是混亂的。但不論光線是在進行鏡面反射或是漫射的過程,對單獨一光射線而言,皆進行一單向的反射動作。
考慮當光線入射一介質(zhì),則無論射光是否穿透接面,則其反射光的方向必定遵循以下反射定律:
入射光、反射光與入射點上平面的法線(與平面垂直的線亦即反射平面的方向)三者之平面,且入射線及反射線分居法線的兩側(cè)。
入射角(指入射線與法線的夾角)=反射角(指反射線與法線的夾角),