光的反射与反射率：从基本概念到材料特性

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光的反射与反射率：从基本概念到材料特性

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光的反射是自然界中常见的物理现象，从日常生活中的镜子到各种物体表面的反光，都体现了光的反射原理。本文将介绍光的反射的基本概念、分类以及不同材料的反射率，帮助读者更好地理解这一现象。

光的反射

光的反射是指光波在不同介质传播时，部分或全部的波在两介质界面处传播方向发生改变并返回原介质的现象。无论是漫反射还是镜面反射，都遵循光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射角等于入射角，反射光线与入射光线分居法线两侧。

作者 Zátonyi Sándor (ifj.) - 自己的作品，CC BY-SA 30，https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10035697

反射的分类

反射可以分为以下三种类型：

1. 漫反射

漫反射是最常见的反射形态。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时，粗糙的表面会把光线向着各个方向反射。虽然入射线互相平行，但由于粗糙表面上各点的法线方向不一致，造成反射光线向不同的方向无规则地反射。这种反射的光称为漫射光。

很多物体，如沙土、植物、墙壁、衣服等，其表面看似平滑，但用放大镜仔细观察，就会发现其表面是凹凸不平的。因此，本来平行的太阳光被这些表面反射后，会弥漫地射向不同方向。

2. 镜面反射

镜面反射是一种规则反射，当光线照射到光滑的表面时，光线会像镜子一样反射。生活中典型的镜面反射物体包括镜子、水面和抛光的金属表面。

3. 回光反射

回光反射是一种特殊的反射现象，反射的光会沿着入射光的方向返回。生活中常见的回光反射物体包括3M反光贴、机动车车牌和道路路牌。

回光反射材料在光的照射下会显得特别亮。

反射率

反射率是在一个界面反射中，反射波与入射波功率的比值。反射率的测量是通过比较入射光和反射光的能量来实现的，其值通常在0到1之间，表示反射光能量占入射光能量的百分比。反射率的大小直接影响了光的传播效果，在光电子、材料科学等领域具有重要的应用价值。

下表列出了常见材料的反射率：

材料类型	具体材料	反射率
镜面反射材料(垂直入射)	银面	93
	特殊铝合金电解抛光表面	90～95
	玻璃镜面（铝合金）	80～85
	水银、铝	70～75
	金、铬、镍、铂、锡	60～70
	铜、钢、钨	50～60
	锡箔、铜箔、铝箔	20～30
	透明玻璃	10～12
	黑色玻璃	5
	水面	2
漫反射材料	碳酸镁（特殊，反射标准）	98
	硫酸钡	93
	氧化铝	80～85
	铝漆	60～70
	哑光铝	60～80
	粗面镀铬	50～60
	镀锌铁皮（新）	30～40
	乳白色玻璃（全乳白色）	60～70
	滑动玻璃、模压玻璃	60～70
	红色5R 4/14	13
	黄色5Y 8/12	56
	绿色5G 5/8	19
	蓝色5B 4/8	11
	紫色5P 4/12	13
	白漆, 珐琅, 珐琅	80～85
	一般浅色油漆	30～70
	一般深色漆	15～40
	空白纸：凤翔	85～91
	空白纸：吸墨纸、Kent、Torinoko	70～80
	白色艺术纸	60～65
	白色粗纸（障子纸）	30～50
	描图纸	20～25
	报纸	40～50
	浅色壁纸、一般扶桑纸	40～70
	一般深色壁纸、扶桑纸	20～40
	哈特龙纸	25～35
	黑纸	5～10
	黑纸（用于色卡）	1～5
	白布：法兰绒、富士丝	60～70
	白布：棉布、亚麻布	40～70
	浅色窗帘	30～50
	描图布	25～30
	深色描图布	20～30
	黑布：服装面料	7～15
	黑布：棉布、绒布	2～3
	黑布：天鹅绒	0.4～3
	泡桐（新）	65～75
	日本柏（新）	55～65
	雪松（新）	30～50
	红豆杉(新)	25～35
	浅色透明漆面	40～60
	色漆、清漆	20～40
	外墙木板（新）	40～55
	外墙木板（旧）	10～30
	带油污的外墙木板	10～20
	白色瓷砖	70～80
	浅色瓷砖	50～70
	白色大理石	50～60
	浅色人造石	30～50
	浅色砖（新）	30～40
	石材一般材料	20～50
	红砖（新）	25～35
	混凝土、水泥砖、浅色板岩	20～30
	深色瓷砖、深色人造石、同样的瓷砖、同样的石板	10～20
	单色铁平石	5～15
	红砖（旧）	5～10
	白色石膏墙（新）	75～85
	黄色大越墙	70～75
	墙壁一般都是白色的	55～75
	Chaotsu，一般浅色墙壁	40～60
	日式沙墙（棕色等浅色）	20～40
	墙壁颜色一般为深色	15～25
	日式沙墙（绿色等深色）	5～15
	榻榻米（新）	50～60
	浅色乙烯基瓷砖，Astile	40～70
	深色乙烯基瓷砖，Astile	10～20
	新雪	80～98
	老雪	40～70
	白色砾石	20～40
	砾石、混凝土、路面	15～30
	沥青路面	15～20
	干草原	10～30
	沙质平原	10～20
	草原、乡村平均	5～15
	城市平均水平	5～10
	湿土、林地平均	3～7