漫反射

概念定義

漫反射（diffuse reflection）係光線照射到物件表面之後，反射光向多個唔同角度散開嘅現象。佢嘅本質仍然係反射，但同主要向單一方向反彈嘅鏡面反射唔同。表面產生漫反射時，觀察者可以由多個方向接收到反射光，視覺上通常呈現較柔和、冇明顯眩光嘅效果。

漫反射嘅概念亦可以用於描述其他波或者粒子照射表面後向多個方向散開嘅情況；喺光學語境入面，就主要指光線喺物件表面發生嘅漫射式反射。

當一束互相平行嘅入射光照到粗糙表面，表面各點嘅微觀朝向並不一致，因此各點嘅法線方向亦唔相同。光線喺唔同位置反射之後，會分別射向多個方向；由宏觀角度觀察，就形成不規則散開嘅反射光。植物、牆壁同衣物等物件表面，肉眼望落可能近似平滑，但放大觀察可以見到凹凸不平，平行光照射後因而向唔同方向反射。

理想漫反射表面會呈現朗伯餘弦定律所描述嘅現象。喺呢種理想情況下，觀察者由表面相鄰半空嘅唔同方向觀看，所見強度相同。呢個描述針對理想漫反射；實際表面嘅反射表現則由表面各位置嘅朝向共同形成。

漫反射過程涉及入射光、反射表面、各點法線同反射光。入射光到達表面之前可以互相平行；粗糙表面由大量朝向各異嘅微小區域組成，每個位置按各自法線方向產生反射。多組方向唔同嘅反射光疊加之後，構成宏觀上向四面八方散開嘅漫射光。

漫反射同鏡面反射嘅主要分別，在於反射光嘅方向分布。鏡面反射集中喺單一方向，漫反射就分散到多個角度，因此表面外觀較均勻，亦較少形成集中而刺眼嘅反光。

漫反射係常見嘅光學現象，牆壁、衣物同植物等日常物件都可以呈現漫反射。技術應用方面，積分球會運用漫反射；光線喺相關表面反射並向多個方向分布。對視覺表面而言，漫反射亦會形成柔和、冇明顯眩光嘅觀感。