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从前,有一群勤劳的光线小使者,它们从太阳出发,带着光明去照亮世界。今天,我们要跟着一个特别的小使者,去探索光的反射是怎么回事。这个小使者即将开始一段奇妙的旅程,它会告诉我们光线是如何弹跳和反射的。
小使者笔直地朝着一块非常光滑的地板飞去。当地板准备迎接这个小使者时,地板上会立刻出现一个看不见的垂直向导,我们叫它法线。这个向导就像一个裁判,它总是和地板表面垂直,也就是成九十度角。小使者撞到地板后,立刻被弹了出去,变成了反射光线。
这个弹出去的过程要遵守三个重要的规则,这就是光的反射定律。规则一:大家都在一个平面上玩,入射光线、反射光线和法线三个总是在同一个平坦的表面上。规则二:弹出去的角度等于射进来的角度,入射角总是等于反射角。规则三:射进来和弹出去的分开站,它们总是在法线的两边,不会挤在同一边。
现在我们来看镜面反射。想象有很多光线小使者排着整齐的队伍,平行地射向一块非常光滑的表面,比如一面镜子。因为表面很光滑,每个撞击点上的垂直向导都是平行排列的。根据反射定律,这些平行射来的小使者,弹出去的时候也依然是平行的。就像一队整齐的士兵走到光滑的墙前,然后整齐地转身,队伍还是整齐的。正因为反射光线是平行的,所以我们能在镜子里看到清晰的像。
现在我们看漫反射。这些光线小使者还是排着整齐的队伍,平行地射向一块粗糙不平的表面,比如一张白纸。因为表面是粗糙的,每个撞击点上的垂直向导方向都是乱七八糟的。虽然每个小使者还是遵守反射定律,但因为向导的方向不同,这些原本平行射来的小使者,弹出去的时候就会向着四面八方乱七八糟地飞散开来。正因为漫反射,光线被散射到各个方向,所以我们才能从不同的角度看到这些物体。