如何判断镜面反射与漫反射

我们知道，光的反射可分为镜面反射和漫反射，两者都遵循光的反射定律，但这两者有什么区别呢?在浙教版中主要是通过下面两幅图来说明的：镜面反射时(如图1)，若入射光线是平行光线，则反射光线也是平行光线；漫反射时(如图2)，即使入射光线是平行光线，而反射光线则射向各个方向，不再是平行光线，这是在一种简单情景下的区别，但在实际生活中，我们会碰到许多复杂情景，那么又该如何来区分镜面反射和漫反射呢?笔者觉得可以从以下三个不同角度去进行判断。

1　按反射面是否光滑来区分

若反射面是光滑的，则发生的是镜面反射；若反射面是粗糙的，则是漫反射。

不少人受图一、二中“平行光线”的影响，认为要判断镜面反射和漫反射首要的条件必须是平行光线入射，然后再根据反射光线是否平行来判断是镜面反射还是漫反射，其实，在相同的平行光线入射的情况下，图1、图2的反射之所以不同，是由其表面性质的不同造成的，图1中的反射光线是平行的，是由于其反射面是光滑平面的缘故，而图2中的反射光线却射向各个方向则是由于其表面是粗糙的缘故，镜面反射与漫反射的本质区别不在于“反射光线是否平行”，而在于反射面是否“光滑”，只要在光滑表面上发生的反射就是镜面反射。

再则，图1、图2展示的只是一种平行光线入射时的特殊情景，在生活中，有很多人站在平面镜前看到镜中自己的像、“看到墙上挂着的一幅画”等现象，在这些现象中入射光线是不平行的，反射光线也都是不平行的，是向着各个不同方向的，在这种不平行光的照射下，也有镜面反射和漫反射之分，而利用“平行光线入射时反射光线是否平行”是无法判断的，但我们同样可通过观察其反射面是否“光滑”来判断，这里反射面仅仅要求是光滑的，而不一定是平面的，只要是光滑的，球面或其他任意形状的曲面发生的反射都是镜面反射，如凸面镜、凹面镜、哈哈镜、水面、玻璃等均可以发生镜面反射；而在粗糙表面发生的反射则是漫反射，如在电影屏幕、白纸上发生的反射。

2　按反射面能否成像来区分

若反射面能成像的，是镜面反射；不能成像的(此时却能看清反射面的情况)，则是漫反射，发生镜面反射时，物点S出来的入射光线经镜面作用后传播方向发生了改变，但光束的聚散等性质却没有改变，反射光束还是如入射光束一样是同心光束(如图3所示)，因此，当反射光线进入眼睛时，我们感觉就如同是从像点S'出来一样，我们在镜中看到了物体的“像”，像点S'与物点S是完全一样的，这是由于反射面绝对光滑，入射光线被直接反射出去了，有关入射光的颜色、强弱等信息都被完全地保留在了反射光中，但正由于入射光线是被直接反射出去的，所以反射光线中没有携带物体表面的任何信息，我们看不到物体表面的情况，在光滑的凸面镜、凹面镜上，发生的情况也与平面镜类似，我们可以看到物体成的像(像与物虽并不完全一样，但像的变化是有规律的)，而其它形状的光滑曲面，我们可以看成是由光滑的平面、凸面和凹面组成，也是可以成像的。

而当发生漫反射时，入射光线与粗糙表面发生了复杂的作用，其所携带的有关物体的信息会被破坏，反射光线中没有了入射光线中原有的信息，但却携带了有关反射面的信息，因此，当人眼接收到此反射光线时，就能看清反射面的情况，比如反射面的颜色、形状等等。

3　按观察到的反射光是否“耀眼”来区别

若看到的反射光是“耀眼”的，就是镜面反射，反之，则可能是漫反射，也可能是镜面反射，当然，光是否“耀眼”也与光照的强弱有关，我们这里指的“耀眼”是相对其周围物体的反光而言的。

发生镜面反射时(如图1)，反射光会集中从一个方向射出去；而发生漫反射时(如图2)，反射光则射向四处，其强度就会分散，再则，镜面反射时，由于反射面绝对光滑，会将入射光没有任何吸收地完全反射出去，反射光的能量因此不会有丝毫减少；而发生漫反射时，反射面则会吸收一部分入射光，然后再将其向四面八方反射出去，所以，在同样强度的平行光入射的情况下，镜面反射时，某一方向上的光会很强，若眼睛刚在那个方向上，则会观察到“耀眼”的光，在其他方向及发生漫反射时则感觉不到“耀眼”的光，当然，若光照很弱的情况下，即使在镜面反射的那个反射光的方向上也很难观察到“耀眼”的光；另外很多时候，入射到物体表面的光不是平行光线，尽管表面光滑，但反射光线也会射向各个方向而显得不是很“耀眼”，但一般总是比周围物体的反光要强一些，亮一些。

在实际生活中，我们会看到很多“耀眼”的光：如“黑板上出现的反光”、湖面上的“波光粼粼”、“光亮”的不锈钢圆柱表面、“锃亮”的皮鞋等等，这些事例中看到的“耀跟”的光都是镜面反射引起的。

综上所述，镜面反射与漫反射的根本区别在于反射面是否光滑，虽然我们可用反射面能否成像、观察到的反射光是否“耀眼”来判断是否是镜面反射，但其实质还是物体表面是否光滑，另外，物体表面不可能是绝对粗糙或绝对光滑的，往往介于这两者之间，当光照在物体表面时，这两种反射并存，如一张放在窗户下的黄色书桌，通常我们看见书桌是黄色的，此时我们感觉到的是漫反射；但当我们换一个角度再去看书桌时，则可以看到书桌上所成的“窗户的像”，此时我们感觉到的主要是镜面反射。