在我們日常生活中，光無(wú)處不在。無(wú)論是清晨的陽(yáng)光，還是夜晚的燈光，它們都在默默地影響著(zhù)我們的生活。然而，關(guān)于光的奧秘，你真的了解嗎？光的傳播、反射、折射、散射、透射、衍射、干射等每種現象都有其獨特的科學(xué)原理，今天就讓我們一起探索這些物理常識中的光學(xué)現象，讓你對光的理解更加深入。今天，我就帶大家一次搞清楚這些概念：

反射、折射、散射、透射、衍射、干涉、吸收、發(fā)射、……

反射：光“彈”回去了

定義：當光（或波）碰到物體表面，部分或全部被“彈回來(lái)”，這叫反射。

舉例：

鏡子反光，是因為光線(xiàn)被鏡子反射了；

水面像鏡子一樣，也是一種反射；

雷達測距靠的也是電磁波反射回來(lái)。

關(guān)鍵點(diǎn)：入射角 = 反射角，路徑是“回頭”的。

折射：光“彎”了過(guò)去

定義：光（或波）從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，方向發(fā)生變化，叫折射。

舉例：

筷子插進(jìn)水里看起來(lái)“彎了”，是折射；

眼鏡改變光的路徑，也是折射；

彩虹的形成是因為水滴對陽(yáng)光折射+ 反射。

關(guān)鍵點(diǎn)：速度變了，方向就偏了。

透射：光“穿”過(guò)去了

定義：當光直接通過(guò)一個(gè)物體，沒(méi)有被吸收、散射、反射掉的那部分，叫透射。

舉例：

陽(yáng)光穿過(guò)窗戶(hù)，玻璃對光有透射；

X射線(xiàn)穿過(guò)皮膚照骨頭，是透射；

光透過(guò)鏡片才能成像，也是透射。

關(guān)鍵點(diǎn)：穿過(guò)去不等于不改變方向，折射+透射常一起出現。

散射：光“亂彈”開(kāi)了

定義：當光（或波）遇到不規則結構（顆粒、分子），被隨機“打散”到各個(gè)方向，這叫散射。

舉例：

天空是藍色，是因為陽(yáng)光中的藍光被大氣分子散射最厲害；

白云是白的，是因為水滴把光全波段都散射了；

聚合物研究用SAXS（小角X射線(xiàn)散射）測微觀(guān)結構。

關(guān)鍵點(diǎn)：方向變亂了、不是按角度反彈，是被“擊碎”一樣到處跑。

衍射：光“繞”過(guò)去了

定義：波遇到障礙物或狹縫時(shí)，會(huì )“繞開(kāi)去”，形成擴散或干涉花紋，這叫衍射。

舉例：

聲音能繞過(guò)門(mén)縫，是聲音波的衍射；

光經(jīng)過(guò)細縫形成花紋，是光的衍射；

X射線(xiàn)衍射（XRD）測晶體結構，就是利用這個(gè)。

關(guān)鍵點(diǎn)：波“轉彎”通過(guò)細縫，產(chǎn)生圖案。

吸收：光“被吃掉”了

定義：光的能量被物質(zhì)“吃掉了”，變成了熱、電子激發(fā)等能量形式，這叫吸收。

舉例：

黑衣服比白衣服吸熱，是因為它吸收更多光；

紫外光照射皮膚會(huì )被吸收，產(chǎn)生曬傷；

紅外光吸收光譜，用來(lái)分析材料成分。

關(guān)鍵點(diǎn)：光不再“出來(lái)”，能量變形了。

發(fā)射：光“釋放”出來(lái)了

定義：物質(zhì)吸收了能量后再釋放出來(lái)，比如發(fā)光、釋放粒子，這叫發(fā)射。

舉例：

螢火蟲(chóng)發(fā)光是生物發(fā)射；

氣體放電管發(fā)出紅色或藍色光；

熒光材料吸收紫外、發(fā)射可見(jiàn)光。

關(guān)鍵點(diǎn)：先吸后放，放出來(lái)才叫發(fā)射。

干涉：光“疊加“相遇了

光的干涉：是波動(dòng)光學(xué)中的核心現象，由光波的波動(dòng)性引起。當兩束光波在空間某點(diǎn)相遇時(shí)，它們的波幅相互疊加，形成明暗相間的干涉條紋。

基本原理：

相干性：需滿(mǎn)足頻率、振幅、相位一致的條件，才能形成穩定的干涉圖樣。

光程差：由于傳播路徑不同導致的光波相位差異，是干涉現象的關(guān)鍵因素。

現象表現：

構造性干涉：光強增強，形成亮條紋（如雙縫干涉）。

破壞性干涉：光強減弱，形成暗條紋。

舉例：

肥皂泡干涉條紋：當陽(yáng)光照射到肥皂泡表面時(shí)，光在薄膜上下表面反射后發(fā)生干涉，形成彩色條紋。這是薄膜干涉的典型現象，因反射光存在半波損失（相位變化π），導致明暗相間。

對比總結表：

生活中的綜合體現：

晴朗的天空呈藍色：陽(yáng)光中的短波藍光被大氣分子散射到各個(gè)方向。水面既能映出倒影（反射），又能看到水下物體（透射），若水中有雜質(zhì)，還會(huì )發(fā)生散射，導致看不清。

簡(jiǎn)而言之，三者是光與物體作用的不同結果，共同決定了我們對物體的視覺(jué)感知。

補充問(wèn)題1：反射是否包含散射？散射是否包含反射？

反射和散射是兩種不同的光學(xué)現象，彼此不存在包含關(guān)系，它們的本質(zhì)區別如下：

反射與散射的核心差異

1. 反射的特點(diǎn)

方向規律性強：光沿特定角度反射（遵循反射定律，即入射角等于反射角），如鏡面反射。

物體表面要求：光滑表面更易發(fā)生規則反射（如鏡子、金屬）。

2. 散射的特點(diǎn)

方向無(wú)規律性：光被分散到各個(gè)方向，無(wú)固定角度，如陽(yáng)光被云層、塵埃散射。

物體結構影響：粗糙表面、顆粒狀介質(zhì)（如磨砂玻璃、霧）或微小粒子（如大氣分子）易引發(fā)散射。

為何容易混淆？

漫反射的誤導性：當物體表面粗糙時(shí)，光會(huì )發(fā)生“漫反射”，看似向多個(gè)方向散射，但本質(zhì)仍屬于反射——每個(gè)微小表面單元仍遵循反射定律，只是整體方向因表面不規則而分散。

（例：白紙表面看似“散射”光線(xiàn)，實(shí)則是無(wú)數微小平面的反射，整體表現為漫反射。）

散射的隨機性更強：散射的光方向完全取決于介質(zhì)結構（如粒子大小、分布），而反射（包括漫反射）的方向仍與入射角度相關(guān)。

結論

反射和散射是獨立的光學(xué)現象：

反射的核心是“方向規律性反彈”，散射的核心是“無(wú)規則方向分散”。

兩者可能在同一物體上同時(shí)發(fā)生（如粗糙物體既漫反射又散射），但概念上互不包含。

補充問(wèn)題2:完全漫反射體概念上會(huì )發(fā)生散射嗎

在光學(xué)概念中，完全漫反射體不會(huì )發(fā)生散射，二者的本質(zhì)區別如下：

完全漫反射體的定義與特性定義：指表面粗糙至極，能將入射光向所有方向均勻反射的理想物體（如硫酸鋇涂層，氧化鎂涂層等）。

核心特點(diǎn)：

反射光遵循漫反射規律：每個(gè)微小表面單元仍滿(mǎn)足“入射角=反射角”，但因表面不規則，整體反射光向各方向分散。

反射過(guò)程中光的傳播方向改變，但光子能量、波長(cháng)等屬性不變，且反射方向仍與入射方向相關(guān)（基于表面微元的法線(xiàn)方向）。

散射與漫反射的本質(zhì)區別

作用機制：

漫反射--光在物體表面因粗糙結構發(fā)生方向分散

散射--光在物體內部或介質(zhì)中被粒子/結構干擾而改變方向

方向規律性：

漫反射--基于表面微元的反射定律，有統計規律

散射--無(wú)固定規律，完全隨機 

是否涉及介質(zhì)內部：

漫反射--僅發(fā)生在表面

散射--可發(fā)生在介質(zhì)內部（如空氣、水、云層） 

能量與波長(cháng)變化：

漫反射--通常無(wú)變化

散射--可能伴隨能量吸收或波長(cháng)改變（如拉曼散射）

為何完全漫反射體不涉及散射？

漫反射的光僅在物體表面發(fā)生方向改變，未進(jìn)入物體內部；而散射需要光與介質(zhì)內部的粒子或結構相互作用（如穿過(guò)云層時(shí)被水滴散射）。

理想模型中，完全漫反射體不考慮內部結構對光的影響，僅關(guān)注表面的反射行為，因此不存在“散射”過(guò)程。

本文內容來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)，如有侵權請聯(lián)系刪除。

選擇合適的光開(kāi)關(guān)是一項需要綜合考量技術(shù)、性能、成本和供應商實(shí)力的工作。希望本指南能為您提供清晰的思路。我們建議您在明確自身需求后，詳細對比關(guān)鍵參數，并優(yōu)先選擇像科毅光通信這樣技術(shù)扎實(shí)、質(zhì)量可靠、服務(wù)專(zhuān)業(yè)的合作伙伴。

訪(fǎng)問(wèn)廣西科毅光通信官網(wǎng) www.www.hellosk.com 瀏覽我們的光開(kāi)關(guān)產(chǎn)品，或聯(lián)系我們的銷(xiāo)售工程師，獲取專(zhuān)屬的選型建議和報價(jià)！