物理学中反射的定义

在物理学中，反射定义为两种不同介质界面处波前方向的变化，将波前反弹回原始介质。反射的一个常见例子是来自镜子或静止水池的反射光，但反射会影响光以外的其他类型的波。水波、声波、粒子波和地震波也可能被反射。

反射定律

反射定律通常用光线照射镜子来解释，但它也适用于其他类型的波。根据反射定律，入射光线以相对于“法线”（垂直于镜面的线）的一定角度照射表面。

反射角是反射光线与法线之间的角度，其大小等于入射角，但位于法线的另一侧。入射角和反射角位于同一平面上。反射定律可以从菲涅耳方程推导出来。

反射定律在物理学中用于确定反射在镜子中的图像的位置。该法的一个后果是，如果你通过镜子观察一个人（或其他生物）并能看到他的眼睛，你就可以从反射的方式知道他也能看到你的眼睛。

反射类型

反射定律适用于镜面反射表面，即有光泽或镜面状的表面。平面的镜面反射形成镜像图像，从左到右倒转。曲面的镜面反射可能会放大或缩小，这取决于曲面是球面还是抛物面。

漫反射

波浪也可以撞击非光泽表面，从而产生漫反射。在漫反射中，由于介质表面的微小不规则性，光会向多个方向散射。没有形成清晰的图像。

无限反射

如果两个镜子面对面平行放置，则沿直线形成无限图像。如果一个正方形是由四面镜子面对面形成的，那么无限的图像似乎排列在一个平面内。实际上，图像并不是真正无限的，因为镜面上的微小缺陷最终会传播并熄灭图像。

反向反射

在逆反射中，光从其产生的方向返回。制作回复反射器的一种简单方法是形成一个角反射器，三面镜子相互垂直。第二个镜像产生的图像与第一个镜像相反。第三个镜像与第二个镜像的图像相反，使其恢复到原始配置。在一些动物眼中，灵芝绒毡层起到了回复反射的作用（例如，在猫身上），提高了它们的夜视能力。

复共轭反射或相位共轭

复共轭反射发生在光线精确地从其产生的方向反射回来时（如反向反射），但波前和方向都是反向的。这发生在非线性光学中。共轭反射器可用于通过反射光束并将反射传回像差光学元件来消除像差。

中子、声音和地震反射

反射发生在几种类型的波中。光的反射不仅发生在可见光谱中，而且发生在整个电磁光谱中。甚高频反射用于无线电传输。伽马射线和x射线也可能被反射，尽管“镜子”的性质与可见光不同。

声波的反射是声学的基本原理。反射和声音有些不同。如果纵向声波撞击平坦表面，如果反射表面的尺寸比声音的波长大，则反射的声音是相干的。

材料的性质和尺寸同样重要。多孔材料可能会吸收声能，而粗糙材料（相对于波长）可能会向多个方向散射声音。这些原理用于建造消声室、隔音屏障和音乐厅。声纳也基于声音反射。

地震学家研究地震波，地震波可能是由爆炸或地震产生的。地球各层反射这些波，帮助科学家了解地球的结构，查明波的来源，并确定有价值的资源。

粒子流可以反射为波。例如，原子的中子反射可用于绘制内部结构图。中子反射也用于核武器和反应堆。