Question

光的反射规律

Answer 1

    光，做为我们见到的最多的东西毫不过分，要是没有它，我们的眼中只有一片漆黑，通过实验，已经得知光可以在真空中传播，可以在空气中传播，有时可以在液体中传播，或者固体中传播。

  为什么可以看到物体？一方面因为有眼睛这精妙的接收器，一方面是因为光照射到物体的时候，反射到了我们的眼中， 阳光非常大的日子里外出散步，看到车窗玻璃，常常会感到头晕目眩，一阵强光袭来，而在湖面上，往往能看见和自己一模一样的另一个自己，这些也是光的反射，那么光的反射规律是什么？怎样反射眼睛才能真实地看到？为什么只有看车窗玻璃才会有强烈的反射作用，而看其他的东西眼睛还挺舒服的呢？

  为了使反射现象更加清晰，准备一面镜子，在黑暗的环境里用激光笔照射它（当然，需要那种能在黑暗中看得见的激光笔）发出的光线在接触之后，反射出另一条光线。在反射之前的激光束，可以叫入射光，反射过去的，以此类推叫做反射光。入射光反射成为反射光，途中需要经过一个反射镜面上的点，分界入射光和反射光，叫它反射点，从这个节点， 光开始反射。

  命名完这些，再来观察反射光和入射光之间的关系，如此息息相关的两条光线，肯定会有一定的联系吧。将激光笔在反射源上缓缓的随意移动，观察反射光：

  无意中发现，反射光随着入射光的变化而变化，无论入射光如何移动，反射光都随之移动，如果这在多次实验之后被证明是确切无疑的，那么我们便得出了反射光的第一个规律：反射光总是随着入射光的移动而移动。

  移动的过程中，会出现一个特别奇妙的角度，那时，入射光完全和反射光和并，只能看到一条光线！这是什么角度？在试一试，每当入射光到达镜子的垂直方向，和反射面成90度，两条光线会合并成一条光线，这种情况少之又少，非常特殊， 因为总是在入射光处于反射面的垂直方向时出现，能取名为垂线。无论是任何反射题，如果移动的恰当，都会出现。第二个规律发现了：入射光垂直与反射光的时候会形成一条垂线。

  根据垂线这一个特殊的反射光线，可以推导出另一个新的规律，假设这条垂线一直在那耸立，移动入射光，改变反射光。发现无论如何移动入射光，反射光和入射光都永远在垂线的两端，规律如下：反射光和入射光永远在垂线的两端。我们发现垂线是发现这个规律的关键的裁定点，并且大部分情况，他都是一个假设存在的线，因此，我觉得应该把它叫做法线（应为他向法官那样裁定）而且必须要用虚线表示。

现在我们已经命名了光线反射所涉及的量的名称，也推导出一些规律。此时我有一个发现，加入虚拟存在的垂线，入射光，光线到垂线的角度和反射光光线到垂线的角度，似乎是相同的。怎样证明？拿量角器，标出垂线，并且制造出入射光和反射光，以此测量角度，是一样的！不过光做一个实验测量，显然不严谨，必须多测量几次才能得出结论。实验结果：是了，好几组数据之后都发现它们的角度是相同的，由此推出第四种规律：反射光以及入射光到垂线的角度永远相同。

    此外，回顾刚才的问题，平常用玻璃的反射去看太阳，感觉眼睛阵阵刺痛，拿纸反射阳光，感觉还挺舒服的，同样是反射，为什么一种那么刺眼，另一种那么温和？同样，激光笔照射玻璃，可以形成一条能量几乎一样的反射光线，但是用激光笔照射白纸，却迟迟不见反射激光，这是为什么？

    触摸玻璃，会发现它的表面积非常光滑，用放大镜观察纸张，以及别的很多物品，则能够看到表面疙疙瘩瘩非常不平。为什么一种几乎全部反射，另一种反射柔和，原因就是这个，一束光线打下来，表面平滑的时候，光线会一点也不变的反射回去，但是一束光照到疙疙瘩瘩的平面上，自然分散了，所以见不到刺眼的激光反射。人的眼睛依然可以看到白纸，说明光分散以后，以非常多地点反射了回去。根本原因在于，光分为许多光线，而镜子和普通物品，一种是一个平面反射光，另一种是很多个平面反射光，那些光线一个原路返回，另一个因为多个反射面被分散反射。

    原来反射也分两种，一种像玻璃一样集中反射，另一种像纸一样分散反射。

  利用光的反射规律，人们可以做很多事，比如潜水艇侦察海上目标用的潜望镜，就是几片镜面，将光反射出来的图像投射入海底。光学望远镜应该利用的也是这个原理吧。

    和光的反射有关的凹面镜和凸面镜，其反射原理是什么？其实凹面镜起到了聚光的作用，当各个光线从凹面镜上入射，所有的光便会因为镜面的弧度聚焦在一个点上。因此可以用来生火。

  凸面镜与之相反，所有的光射入的时候，光会往两边分散，而在路的拐角处放一个凸面镜，以有效观察拐角后面的视觉盲点。

  这就是今天得出的基本规律，想要证明，还得多多做实验，争取能够得出一个严谨的科学成果，再将实验的错误率降低，而达到一个真的科学家该有的样子（当然那是很久以后的事了）