赖振元:光线在镜面上是如何反射的?

谢谢邀请,光线的反射有两种赖振元:镜面反射和漫反射。说到底是因为反射面的粗糙程度不同才出现的区别。人们把反射面无比光滑的光反射叫镜面反射。镜面反射的光是平行的。下面我先说一下光反射的微观机理:光波是一种高频的电磁辐射。光波与原子分子发生相互作用导致其传播方向的改变、相位及偏振变化,以及能量和能流的重新分配。

赖振元:光线在镜面上是如何反射的?

原子限度在Å量级,1mm 2表面排列约10 7×10 7个原子。在光波交变电场作用下,界面上原子作受迫振荡,每个原子都是一个电偶极振子,形成面天线阵,由于干涉形成确定方向的辐射。正入射时,相当所有振元同幅同相激励,射束垂直于振面且有两条:一条称反射波,一条称折射波。斜入射时,相当于激励相位不同,类似于相控阵天钱。

题主说的是镜面反射,那反射面就是无比光滑的。当然无比光滑不等于绝对光滑平坦。在分子原子水平肯定是不平的,在电子水平那就更不平了,但我说这些都不是问题。为什么这么说?说之前我先纠正题主的一个假设,那就是光子不能看作比电子还小。可见光的波长范围在3.8*10^-7m――7.9*10^-7m数量级,分子在10^-9m――10^-8数量级,而电子在10^-15m数量级。怎么能把光子看作比电子小?光子整整比电子大了8个数量级,比分子也大了1――2个数量级。所以镜面在分子原子水平再不平,对于光子都不算什么,对于光子就是无比光滑。光线在镜面上的反射遵循惠更斯原理,是一种镜面反射,入射角等于反射角,入射光线平行,反射光线依然平行。