光的反射和反射定律


簡介

反射光線總是被認為是在平坦表面上發生的。依賴於平面鏡和曲面鏡的成像過程與應用反射定律相同。與鏡子不同,大多數在光的波長尺度上是自然表面的表面可以幫助產生平行光線的入射。在本教程中,將討論光的反射定律及其用途和不同型別的反射定律。

反射定律

光的反射是物理學中研究光的方向的一個組成部分。大多數情況下,反射定律與表面的因素相結合,並確定被稱為參考點的點。光被認為以一種可以透過建立不同因素來假設的方式傳播,這些因素取決於光線。如果一束光被引導到平坦鏡子的表面上並反射(Walter 等人,2018)。

此外,光在反射時的行為將遵循一條可以假設的定律,稱為反射定律。

反射定律表明,入射光線的角度等於反射光線的角度。為了理解這些光線和角度代表什麼,需要考慮下圖。

Total Internal Reflection

圖 1:全內反射

該定律的重要部分在圖 1 中顯示為虛線,並標記為法線。法線是專門繪製到放置在鏡子上的鏡面外部的線,與鏡子成 90 度角。

在反射定律中,理解角度,該線用作參考點。根據該定律,入射角將被稱為反射角,其中該定律指出任何光線都會從它撞擊到的物體上反射(Lesage-Gárriga,2018)。此外,反射定律定義了光以可假設的方式從不同實體反射。

Law of Reflection

圖 2:反射定律

全內反射

內反射是反射定律的一個組成部分,用於證明臨界角,該角通常被稱為入射光線以 90 度放置。考慮一束光可以穿過介質以更好地理解,具有更高的折射率到與具有較低折射率的材料的介面的介面。如果光線以大於該角的入射角接觸介面,則不會反射任何光線。

此過程可以解釋為全內反射 (TIR)。此外,入射光線中的光線角度透過折射角進一步增強,在入射角之前達到 90∘(Nagwa,2022)。只有當光線穿過介面從一個物體轉移到另一個物體時,折射才會根據定律發生。此外,當光線從介面反射並且不離開第一個物體時,就會發生反射。

反射的用途

當光束到達光源時,會觀察到光的反射特性。例如,如果手電筒照射到像鏡子一樣有光澤的表面上,它會產生反射,並具有反射回光源的固有趨勢。反射定律是現實世界中經常使用的最佳示例之一。這是從光滑表面反射光的景象的一個例子。

從光源照射到鏡子的光稱為入射光。光線以新的順序傳播的反射稱為反射光。當入射光照射到粗糙的外部並導致不均勻的反射時,也會產生反射(Chegg,2022)。

透過鏡子有多種反射應用,並從不同的角度獲得理想的檢視。

Application of reflection

圖 3:反射應用

以下是根據定律反射的光線

側視鏡

汽車的側視鏡是用凸面鏡製造的。當光線穿過鏡面時,它會反射並幫助駕駛員看到側面和汽車後面的物體。

剃鬚鏡

家用鏡子是用凹面鏡製造的。當光線穿過鏡面時,它會反射並幫助使用者以誇大的格式檢視物體,以便更好地檢視物體。

反射望遠鏡

反射望遠鏡用於觀察恆星物體。它包含兩個鏡子和一個目鏡。當光線穿過凹面鏡的表面時,它會反射並落在平面鏡的表面上。平面鏡還將入射光線反射到觀察者的眼睛中(Flender 等人,2021)。這促使天文學家觀察宇宙物體。

光纖

在醫學和電信等不同行業中,光纖被用於工作。它的使用有助於形成全內反射,並且光線連續反射的過程有助於從牆壁上獲得視野。

結論

在本教程中,光的反射定律被用於形成不同的相同事物。此外,應用過程在不同的背景下非常廣泛,這些背景在建立不同的檢視方面是相同的。該定律指出入射光線和建立不同相關因素的 90 度角的角度。凸面鏡通常用於製造太陽鏡的鏡片。

參考文獻

期刊

Flender,R.,Kurucz,M.,Grosz,T.,Borzsonyi,A.,Gimzevskis,U.,Samalius,A.,...和 Kiss,B.(2021)。色散鏡的表徵及其在中紅外後壓縮中的應用。光學雜誌,23(6),065501。檢索自:https://iopscience.iop.org

Lesage-Gárriga,L.(2018)。普魯塔克和反射定律:論面容 930A-C 的批判和文學評論。普魯塔克,15,29-42。檢索自:https://impactum-journals.uc

Walter,E.,Rosdahl,T. Ö.,Akhmerov,A. R. 和 Hassler,F.(2018)。無序石墨烯邊緣反射定律的失效。物理評論快報,121(13),136803。檢索自:https://arxiv.org

網站

Chegg,(2022),關於光的反射定律的應用,檢索自:https://www.chegg.com [於 2022 年 6 月 9 日檢索]

Nagwa,(2022),關於光的反射定律

更新於: 2023-08-18

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