標籤:自然現象照明

漫反射,是投射在粗糙表面上的光向各個方向反射的現象。當一束平行的入射光線射到粗糙的表面時,表面會把光線向著四面八方反射,所以入射線雖然互相平行,由於各點的法線方向不一致,造成反射光線向不同的方向無規則地反射,這種反射稱之為「漫反射」或「漫射」。這種反射的光稱為漫射光。很多物體,如植物、牆壁、衣服等,其表面粗看起來似乎是平滑,但用放大鏡仔細觀察,就會看到其表面是凹凸不平的,所以本來是平行的太陽光被這些表面反射后,瀰漫地射向不同方向。

1現象

凹凸不平的表面會把光線向著四面八方反射,這種反射就是漫反射。
例如,陽光射到鏡子上,迎著反射光的方向可以看到刺眼的光。如
漫反射

  漫反射

果陽光射到白紙上,無論在哪個方向,都不會感到刺眼。
原來,鏡面很光滑,而看上去很平的白紙,細微之處實際是凹凸不平的。這就是利用了漫反射。

2原理

漫反射光是指從光源發出的光進入樣品內部,經過多次反射、折射、散射及吸收后返回樣品表面的光.漫反射光是分析與樣品內部分子發生作用以後的光,攜帶有豐富的樣品結構和組織信息.與漫透射光相比,雖然透射光中也負載有樣品的結構和組織信息,但是透射光的強度受
漫反射積分球

  漫反射積分球

樣品的厚度及透射過程光路的不規則性影響,因此,漫反射(diffuse re—flectance)測量在提取樣品組成和結構信息方面更為直接可靠.
積分球是漫反射測量中的常用附件之一.入射光進入樣品后,其中部分漫反射光回到積分球內部,在積分球內經過多次漫反射後到達檢測器.由於信號光從散射層面發出后,經過積分球的空間積分,因此可以克服漫反射測量中隨機因素的影響,提高數據穩定性和重複性。
漫反射也和鏡面反射一樣遵循光的反射定律

3相關實驗

物理經典例題:
電影院里,人能在不同的座位上看到銀幕上的畫面,這是因為光在銀幕上形成了漫反射 。
電影院的銀幕、投影幕布都是生活中最常見的漫反射例子
分子篩紫外漫反射光譜圖

  分子篩紫外漫反射光譜圖

【漫反射實驗】
這是本教材中第一個比較完整的探究實驗,對學生的物理學習是一個很重要的開端,既要引導學生學習如何開展探究實驗,又要讓學生體驗物理探究的樂趣,與九年義務教育物理教材相比,課程標準降低了教學要求,由原來的「光的反射定律」改為「光的反射規律」,只要求學生知道「在反射現象中,反射角等於入射角」,而對「反射光線與入射光線、法線在同一平面」及「反射光線與入射光線分居在法線兩側」都不作要求,但是在探究的過程中必然會有學生髮現這些規律,同樣可以歸納到「收穫」之中,既培養了學生的分析歸納能力,也讓他們感受到觀察在物理實驗中的重要性,為今後的學習打下良好的基礎。
【教學器材】
演示實驗器材:激光演示儀,蚊香,帶蓋的玻璃盒。
學生實驗器材:平面鏡,紙板盒,蒙黑紙的手電筒,直尺,量角器,筆。

4簡介

漫反射是指光線被粗糙表面無規則地向各個方向反射的現象。很多物體,如植物、牆壁、衣服等,其表面粗看起來似乎是平滑,但用放大鏡仔細觀察,就會看到其表面是凹凸不平的,所以本來是平行的太陽光被這些表面反射后,就瀰漫地射向不同方向。
當一束平行光觸及光滑物體表面時,光線則發生規律性反射,反射后的光線也相互平行,這種規律性反射稱為光的單向反射或鏡面反射。但物體的光滑程度是相對的,而一般物體的表面多粗糙不平,入射線雖然為平行光線,但反射后的光線則向各個方向分散,此種現象為光的漫反射。
人眼之所以能看清物體的全貌,主要是靠漫反射光在眼內的成像。如是全部單向反射的物體表面,不但看不清物體的外貌,還會引起某一方向上的眩光干擾現象。

5基本特點

漫反射的每條光線均遵循反射定律。平行光束經漫反射后不再是平行光束。由漫反射形成的物體亮度,一般視光源強度和反射面性質而定。

6分析

漫反射光是指從光源發出的光進入樣品內部,經過多次反射、折射、散射及吸收后返回樣品表面的光。漫反射光是分析與樣品內部分子發生作用以後的光,攜帶有豐富的樣品結構和組
漫反射積分球

  漫反射積分球

織信息。與漫透射光相比,雖然透射光中也負載有樣品的結構和組織信息,但是透射光的強度受樣品的厚度及透射過程光路的不規則性影響,因此,漫反射測量在提取樣品組成和結構信息方面更為直接可靠。
積分球是漫反射測量中的常用附件之一。入射光進入樣品后,其中部分漫反射光回到積分球內部,在積分球內經過多次漫反射後到達檢測器。由於信號光從散射層面發出后,經過積分球的空間積分,因此可以克服漫反射測量中隨機因素的影響,提高數據穩定性和重複性。

7應用

人們根據漫反射原理,測量光通量的大小。各種用來接收光學系統所成實像的屏幕,均應採用漫反射率高的漫反射面做成。實驗室中,常用毛玻璃的漫反射面做擴展光源。
人們依靠漫反射現象才能從不同方向看到物體。在環境光學中,常把無光澤的飾面材料近似地看作均勻漫反射表面,吸聲材料測試用的混響室具有足夠的擴散,保持著其牆面滿足漫反射條件。

8相關介紹

積分球(integrating sphere),是具有高反射性內表面的空心球體。用來對處於球內或放在球外並靠近某個窗口處的試樣對光的散射或發射進行收集的一種高效率器件。球上的小窗口可以讓光進入並與檢測器靠得較近。積分球基本的特徵就是光學中最通用儀器的一種,光能的應用在各方面都在增多。例如纖維光學、激光技術、照相化學和醫學技術積分球在這些領域都獲得了廣泛的應用,並正在改進和取代那些結構複雜、價格昂貴的光學系統。由於積分球內表面具有超高反射和散射的特性,所以它具有獨特的接收發射光的性能。光在均勻分佈的球壁作無規則的反射,使能量可以作準確地測量,正由於積分球有此特性,改變它的窗口位置及幾何結構,就可以獲得各種不同的應用。
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