折射与反射的对比研究

时间：2024-05-04

夏靖欣湖北省武汉市第十一中学

在高中物理学习中，光学知识是一个重要的构成板块，而折射与反射，则是光学知识的基础，在考试中也经常涉及。不仅如此，折射与反射，在生活中也非常普遍，加深对二者的认识理解，有助于提高我们的物理素养，让我们在遭遇相关问题的时候，能够实现有效解决。

1 概念对比

概念就是对物理名词的文字定义，通过概念可以看出其基本的内涵。下面就对折射与反射的概念进行对比。

折射：折射就是指的光线从一种透明介质斜射到另一种透明介质当中，光线传播方向发生偏折的现象，这种现象就被称之为折射。

反射：反射就是指的光波、声波、电磁波等在传播过程中，遭遇媒介阻挡，在两种媒介界面发生传播方向折回，重新在原物质中传播的现象。

从折射与反射的概念上来看，可以看出一个很明显的差异，那就是折射现象发生在新的媒介当中，光线在新的物质中传播。而反射现象发生在两个媒介的界面，光线会回到原物质中进行传播。所以二者发生的环境是不一样的。

释例：小明在河边钓鱼，看到水中的鱼儿在快速游动，距离水面很近，那么小明能够看到水中的鱼儿，是因为哪种现象的存在？对于这样一个问题，涉及到的知识点较多，人眼可以看到物体，最主要的原因是要有光线。而水中鱼儿的光线，来自于天上的太阳，太阳光线从空气中进入水中，传播介质发生了改变，这和折射的概念是相符合的，所以就涉及到了折射这个现象。

2 过程对比

除了概念上的差异之外，在过程上，折射与反射也存在一定的区别。

折射过程：光线在一种透明物质中传播，达到另一种透明物质界面时，传播线路发生偏折，然后在新的透明物质中继续传播。在这一过程中，就涉及到了入射光线、折射光线、入射角和折射角这样几个基本的知识点。

反射过程：光线在一种物质中传播，达到另一种物质界面时，传播线路折回，返回到原物质当中继续传播。在这一过程中，就涉及到了入射光线、反射光线、入射角和反射角。

在折射过程中，入射角与反射角处在不同的物质内，而且两个角的大小不同。不仅如此，从光线强弱上来讲，折射光线的强度要低于入射光线，因为在发生折射的时候，有部分光线发生了发射，所以折射光线的强度相对而言要弱一些。在反射过程中，入射角和反射角处在同一物质内，二者的大小也是相等的。但是，反射光线和入射光线相比，强度也要弱一点，这一点和折射是一样的，因为部分光线会发生损失。由此可以看出，折射和反射在过程中有相似之处，也有不同之处。

释例：波光粼粼一词涉及到了什么物理现象？这是一个看似简单，但是却容易出错的问题。波光粼粼是一种现象，一般是指在太阳光照耀下，水面涌动泛起粼粼波光的现象，也就是水面看起来比较耀眼。对于这样一个现象，实际上涉及到了两种光学现象，那就是折射与反射。太阳光射在水面上会产生折射，因为空气和水都是透明介质，符合折射的发生条件。但是，又不仅仅是发生折射，水面具有一定的反射效果，可以对来自空气的太阳光产生反射，这也是水面看起来耀眼的原因，就是因为水面反射了部分太阳光，所以才会觉得刺眼。

3 原理对比

在反射和折射上，原理之间的区别，也是需要探究的。在反射上，反射率是一个关键，对反射光线存在很大的影响。而在折射方面，折射率则是一个重点，影响到了折射角和折射光线的强度。

反射率：反射率也可以称之为反射本领，其就是反射光线强度和入射光线强度的比值。对于不同的材料而言，其界面反射率是不同的。不仅如此，同一种材料界面，对波长不同的光线，对应的反射率也是不一样的，这个现象被称为选择反射。比如金元素材料，反射的选择性就很强，绿光的反射率只有50%左右，而红光的反射率超过了90%，差别非常大。

折射率：折射率指的是光在真空中的传播速度和在某种介质中传播速度的比值。材料的折射率越高，入射光线发生折射的能力也就越强。

通过对比可以发现，反射率是光线强度的比值。而折射率，是光线传播速度的比值，二者对比的指标不一样。不仅如此，折射率主要是由材料本身所决定的，即一种材料的折射率是固定的，不会发生变化。而反射率不仅和材料本身性质相关，还与入射光线的入射角度存在联系，入射角越大，反射率越低。