漫反射（物理现象）

漫反射

物理现象

漫反射，是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时，表面会把光线向着四面八方反射，所以入射线虽然互相平行，由于各点的法线方向不一致，造成反射光线向不同的方向无规则地反射，这种反射称之为“漫反射”或“漫射”。

现象介绍

凹凸不平的表面会把光线向着四面八方反射，这种反射就是漫反射。例如，阳光射到镜子上，迎着反射光的方向可以看到刺眼的光。如果阳光射到白纸上，无论在哪个方向，都不会感到刺眼。

原来，镜面很光滑，而看上去很平的白纸，细微之处实际是凹凸不平的。这就是利用了漫反射。很多物体，如植物、墙壁、衣服等，其表面粗看起来似乎是平滑，但用放大镜仔细观察，就会看到其表面是凹凸不平的，所以本来是平行的太阳光被这些表面反射后，就弥漫地射向不同方向。

当一束平行光触及光滑物体表面时，光线则发生规律性反射，反射后的光线也相互平行，这种规律性反射称为光的单向反射或镜面反射。但物体的光滑程度是相对的，而一般物体的表面多粗糙不平，入射线虽然为平行光线，但反射后的光线则向各个方向分散，此种现象为光的漫反射。

人眼之所以能看清物体的全貌，主要是靠漫反射光在眼内的成像。如是全部单向反射的物体表面，不但看不清物体的外貌，还会引起某一方向上的眩光干扰现象。

定理

漫反射光是指从光源发出的光进入样品内部，经过多次反射、折射、散射及吸收后返回样品表面的光．漫反射光是分析与样品内部分子发生作用以后的光，携带有丰富的样品结构和组织信息．与漫透射光相比，虽然透射光中也负载有样品的结构和组织信息，但是透射光的强度受样品的厚度及透射过程光路的不规则性影响，因此，漫反射(diffuse re—flectance)测量在提取样品组成和结构信息方面更为直接可靠．

积分球是漫反射测量中的常用附件之一．入射光进入样品后，其中部分漫反射光回到积分球内部，在积分球内经过多次漫反射后到达检测器．由于信号光从散射层面发出后，经过积分球的空间积分，因此可以克服漫反射测量中随机因素的影响，提高数据稳定性和重复性。

漫反射也和镜面反射一样遵循光的反射定律

相关实验

物理经典例题：

电影院里，人能在不同的座位上看到银幕上的画面，这是因为光在银幕上形成了漫反射。

电影院的银幕、投影幕布都是生活中最常见的漫反射例子。

【漫反射实验】

这是本教材中第一个比较完整的探究实验，对学生的物理学习是一个很重要的开端，既要引导学生学习如何开展探究实验，又要让学生体验物理探究的乐趣，与九年义务教育物理教材相比，课程标准降低了教学要求，由原来的“光的反射定律”改为“光的反射规律”，只要求学生知道“在反射现象中，反射角等于入射角”，而对“反射光线与入射光线、法线在同一平面”及“反射光线与入射光线分居在法线两侧”都不作要求，但是在探究的过程中必然会有学生发现这些规律，同样可以归纳到“收获”之中，既培养了学生的分析归纳能力，也让他们感受到观察在物理实验中的重要性，为今后的学习打下良好的基础。

【材教学器】

演示实验器材：激光演示仪，蚊香，带盖的玻璃盒。

学生实验器材：平面镜，纸板盒，蒙黑纸的手电筒，直尺，量角器，笔。

相关介绍

积分球积分球（integrating sphere），是具有高反射性内表面的空心球体。用来对处于球内或放在球外并靠近某个窗口处的试样对光的散射或发射进行收集的一种高效率器件。球上的小窗口可以让光进入并与检测器靠得较近。积分球基本的特征就是光学中最通用仪器的一种，光能的应用在各方面都在增多。例如纤维光学、激光技术、照相化学和医学技术积分球在这些领域都获得了广泛的应用，并正在改进和取代那些结构复杂、价格昂贵的光学系统。由于积分球内表面具有超高反射和散射的特性，所以它具有独特的接收发射光的性能。光在均匀分布的球壁作无规则的反射，使能量可以作准确地测量，正由于积分球有此特性，改变它的窗口位置及几何结构，就可以获得各种不同的应用。

分析

漫反射光是指从光源发出的光进入样品内部，经过多次反射、折射、散射及吸收后返回样品表面的光。漫反射光是分析与样品内部分子发生作用以后的光，携带有丰富的样品结构和组织信息。与漫透射光相比，虽然透射光中也负载有样品的结构和组织信息，但是透射光的强度受样品的厚度及透射过程光路的不规则性影响，因此，漫反射测量在提取样品组成和结构信息方面更为直接可靠。

积分球是漫反射测量中的常用附件之一。入射光进入样品后，其中部分漫反射光回到积分球内部，在积分球内经过多次漫反射后到达检测器。由于信号光从散射层面发出后，经过积分球的空间积分，因此可以克服漫反射测量中随机因素的影响，提高数据稳定性和重复性。

应用

人们根据漫反射原理，测量光通量的大小。各种用来接收光学系统所成实像的屏幕，均应采用漫反射率高的漫反射面做成。实验室中，常用毛玻璃的漫反射面做扩展光源。

人们依靠漫反射现象才能从不同方向看到物体。在环境光学中，常把无光泽的饰面材料近似地看作均匀漫反射表面，吸声材料测试用的混响室具有足够的扩散，保持着其墙面满足漫反射条件。

参考资料

1.检测不发光物体表面由不同角度反射的光强度差异性·颜色空间