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光爲什麼會反射

光爲什麼會反射

光在介面處會發生折射反射,嚴格的說是因爲:電磁波在介面處必須滿足邊界條件。在任何一本電動力學的教材上,都可以找到“從麥克斯韋方程和邊界條件匯出折射反射定律”的過程。(其實可以匯出更多結果,比如折射反射的偏振依賴性)

簡單的說,是因爲光會和物質相互作用,而不同的物質這種相互作用不同。注意,是“相互”作用。折射率在一定程度上代表了這種相互作用的能力。電磁波(光)並不是碰到物體發生反射,而是在兩種介質的介面上發生反射。反射不存在撞擊、吸收。反光率和介面特性有關。案例是真空中光纖傳輸。這是爲什麼銀子不怎麼反光,玻璃不怎麼反光,而鏡子反光的原因。

當電磁波穿過介面後進入物體內部存在吸收率,吸收率和材料特性、溫度、波長等等有關。例如伽馬射線因爲波長短而能穿過很多物體。反射是因爲光與材料表面產生了作用,如果光與材料毫無相互作用,那麼就是透明的。反射你可以理解爲一個光子遇到一個材料被反彈回來了,也有光子被吸收後,電子被激發,然後再回到基態時發出一個等能量的光子,有些反射會導致一定的相位變化。

光爲什麼會反射

相信宏觀情況下光的反射的原理,你已經在初中物理課上學過了,所以簡單說一下微觀的吧 絕大多數的物體都是由分子、原子之類的微粒組成的。

光在本質上是一種電磁波,是具有能量的。作爲電磁波,一束光可能是由不同頻率的電磁波合成的(光的顏色能直接反映頻率)。

當這束光照射到某個物體上時,構成該物體的原子(分子也是由原子構成的)會由於不同原子結構不同,選擇性地吸收不同頻率的電磁波。剩下來的、不能被吸收的電磁波,就被反射掉了。

舉個簡單的例子,如果一束白光照過來,金原子由於其自身原子結構的特點,會吸收白光中的藍光成分,而將剩下的、不能吸收的電磁波反射掉。

這些被反射掉的電磁波合成出來是金黃色光,所以,映入眼簾的是金燦燦的顏色。

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