[科普中國]-漫投射

漫投射（diffuse reflection），即漫反射（簡稱漫射）是光線照射在物體粗糙的表面會無序地向四周反射的現(xiàn)象。 漫反射，是投射在粗糙表面上的光向各個方向反射的現(xiàn)象。當(dāng)一束平行的入射光線射到粗糙的表面時，表面會把光線向著四面八方反射，所以入射線雖然互相平行，由于各點的法線方向不一致，造成反射光線向不同的方向無規(guī)則地反射，這種反射稱之為“漫反射”或“ 漫射 ”。這種反射的光稱為漫射光。很多物體，如植物、墻壁、衣服等，其表面粗看起來似乎是平滑，但用放大鏡仔細觀察，就會看到其表面是凹凸不平的，所以本來是平行的太陽光被這些表面反射后，彌漫地射向不同方向。

概要由于物體通常表面凹凸不平，因此漫反射是大自然中最普遍的表面反射方式。這種無方向性的反射可以從反射面同側(cè)的任何角度觀測到亮度減弱的入射光。

通過表面拋光處理可以減少漫反射。 漫反射是指光線被粗糙表面無規(guī)則地向各個方向反射的現(xiàn)象。很多物體，如植物、墻壁、衣服等，其表面粗看起來似乎是平滑，但用放大鏡仔細觀察，就會看到其表面是凹凸不平的，所以本來是平行的太陽光被這些表面反射后，就彌漫地射向不同方向。

當(dāng)一束平行光觸及光滑物體表面時，光線則發(fā)生規(guī)律性反射，反射后的光線也相互平行，這種規(guī)律性反射稱為光的單向反射或鏡面反射。但物體的光滑程度是相對的，而一般物體的表面多粗糙不平，入射線雖然為平行光線，但反射后的光線則向各個方向分散，此種現(xiàn)象為光的漫反射。

人眼之所以能看清物體的全貌，主要是靠漫反射光在眼內(nèi)的成像。如是全部單向反射的物體表面，不但看不清物體的外貌，還會引起某一方向上的眩光干擾現(xiàn)象。

漫反射的每條光線均遵循反射定律。平行光束經(jīng)漫反射后不再是平行光束。由漫反射形成的物體亮度，一般視光源強度和反射面性質(zhì)而定。

人們根據(jù)漫反射原理，測量光通量的大小。各種用來接收光學(xué)系統(tǒng)所成實像的屏幕，均應(yīng)采用漫反射率高的漫反射面做成。實驗室中，常用毛玻璃的漫反射面做擴展光源。電影院里，人能在不同的座位上看到銀幕上的畫面，這是因為光在銀幕上形成了漫反射。電影院的銀幕、投影幕布都是生活中最常見的漫反射例子。

人們依靠漫反射現(xiàn)象才能從不同方向看到物體。在環(huán)境光學(xué)中，常把無光澤的飾面材料近似地看作均勻漫反射表面，吸聲材料測試用的混響室具有足夠的擴散，保持著其墻面滿足漫反射條件。

積分球（integrating sphere），是具有高反射性內(nèi)表面的空心球體。用來對處于球內(nèi)或放在球外并靠近某個窗口處的試樣對光的散射或發(fā)射進行收集的一種高效率器件。球上的小窗口可以讓光進入并與檢測器靠得較近。積分球基本的特征就是光學(xué)中最通用儀器的一種，光能的應(yīng)用在各方面都在增多。例如纖維光學(xué)、激光技術(shù)、照相化學(xué)和醫(yī)學(xué)技術(shù)積分球在這些領(lǐng)域都獲得了廣泛的應(yīng)用，并正在改進和取代那些結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格昂貴的光學(xué)系統(tǒng)。由于積分球內(nèi)表面具有超高反射和散射的特性，所以它具有獨特的接收發(fā)射光的性能。光在均勻分布的球壁作無規(guī)則的反射，使能量可以作準確地測量，正由于積分球有此特性，改變它的窗口位置及幾何結(jié)構(gòu)，就可以獲得各種不同的應(yīng)用。1

定理漫反射光是指從光源發(fā)出的光進入樣品內(nèi)部，經(jīng)過多次反射、折射、散射及吸收后返回樣品表面的光。漫反射光是分析與樣品內(nèi)部分子發(fā)生作用以后的光，攜帶有豐富的樣品結(jié)構(gòu)和組織信息。與漫透射光相比，雖然透射光中也負載有樣品的結(jié)構(gòu)和組織信息，但是透射光的強度受樣品的厚度及透射過程光路的不規(guī)則性影響，因此，漫反射測量在提取樣品組成和結(jié)構(gòu)信息方面更為直接可靠。

積分球是漫反射測量中的常用附件之一。入射光進入樣品后，其中部分漫反射光回到積分球內(nèi)部，在積分球內(nèi)經(jīng)過多次漫反射后到達檢測器．由于信號光從散射層面發(fā)出后，經(jīng)過積分球的空間積分，因此可以克服漫反射測量中隨機因素的影響，提高數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和重復(fù)性。

漫反射也和鏡面反射一樣遵循光的反射定律。2

運用物質(zhì)表面不可能做到完全平整無滑，因此相對于全反射，漫反射是自然界更加普遍存在的反射型態(tài)。隱身原理的一條就是增加機體的粗糙程度，提高漫反射能力，使照射到機體的雷達波散射最小程度地被原方向反射。而探測隱身物體的原理是建立多個雷達接收站盡量從多方向觀察到被機體漫反射的雷達波。3

參見反射

全反射

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

尚華娟 - 副教授 - 上海財經(jīng)大學(xué)