光の散乱と反射の違いについて

質問

光の反射は散乱の一種と考えてよいのでしょうか。
違いについて教えてください。
よろしくお願いいたします。

回答No.4

sanori · ベストアンサー

はい。
散乱の一種です。

反射について、ぜひ知っていただきたい物理現象を、下記にピックアップしました。

固定端、自由端の反射
（屈折率の大小関係によって、反射のときの位相のずれ方が違う。例えば、空気中からガラスに当たって反射するのと、ガラス中から空気との境目に当たって反射するときとで、反射の現象が違う。）
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8D%E5%B0%84

ブリュースター角
（この角度で反射するとき、光が完全に偏光になる。偏光板で光源の最大５０％の光しか偏光に出来ないのに対し、ブリュースター角を応用すると、理論上１００％の効率で偏光が作れる）
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%96%E3%83%AA%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%82%B9%E3%82%BF%E3%83%BC%E8%A7%92

全反射
（これがあるから、光ファイバー技術が存在する）
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%A8%E5%8F%8D%E5%B0%84

なお、
上記の３つの例で分かるとおり、
光は、非常に不気味な性質を持っています。
つまり、
単純に、丸いものや平たいものに、丸いものが当たって散乱されるのとは大違いです。

なぜ、このような不気味なことが起こるかというと、
光の反射に限らず、透過、屈折、その他の現象というのは、全て、電子と光（フォトン）との相互作用で起こっているからです。（量子電磁力学）

反射というのは、実は、電子がいったんフォトンを受け取って、投げ返してきているんです。

ちょっと横道にそれますが、
透明な物質の中を光が透過する、という現象でさえ、
光が透過しているわけではありません・・・・・
・・・・・って何言ってるかわけがわからないかもしれませんが、
電子がまずフォトンを受け取り、それを次の電子にパスして、それがまた、次の電子にパスされて・・・
の繰り返しで起こっています。

物質には一般に屈折率があり、それは光の速度の減速率です。
ところが、
アインシュタインが光速が誰にとっても一定である、ということを前提に、相対性理論で大成功をしたことからも分かるとおり、世の中に光の速度というのは１種類しかありません。

ですから、透過現象自体も量子電磁力学の出番になります。

勿論、反射もです。

回答No.3

walkingdic

>光の反射は散乱の一種と考えてよいのでしょうか
まさにその通りともいえます。
光の反射も散乱も単純には電気双極子のモデルで説明でき、反射はその位相が一致している場合ともいえます。

回答No.2

yanbaru917

こんにちは。
気象学では「散乱」は気体分子などに電磁波(太陽の光などもこの一種)がぶつかり、いろいろな方向に「反射」されること、と定義されています。
「散乱」が「反射」の一部分と考えるのがいいと思いますよ。

回答No.1

ymmasayan

散乱、乱反射、反射と分けて考えるといいでしょう。

散乱・・・微粒子の集まりでいろんな方向に反射
乱反射・・粗い面でいろんな方向に反射
反射・・・つるつるの面で反射
　　　　　広い意味では上の２つも反射に含む。