首先,鏡面反射與能量守恆有關。能量守恆是宇宙中最基本的科學定律之一,該定律表明,能量無法憑空創造出,也無法憑空滅失掉。無論如何都不可能創造或摧毀能量,只能把能量從一種形式轉化成其他形式,並且總能量保持不變。例如,電燈的光能是源自發電廠的電能,而電能則是源自水能、風能、化學能或者核能,而這些能量最初又是來自太陽中心的核聚變反應。不過,能量轉化的效率總會低於100%。

光是一種電磁波,本身具有能量,其大小與頻率有關。如果把光照射在普通物體上,則光線會沿著各個方向反射出來,此即為漫反射,這樣我們可以在各個角度看到同一個物體。但如果光照射到鏡子上,則光線將會沿著某一方向反射出來,此即為鏡面反射,這樣我們可以看到物體的鏡像。

在日常生活中,我們所使用的平面鏡都是由三層結構組成:玻璃、銀、保護層。在製作鏡子時,銀鍍在透明玻璃上,保護層則覆蓋在銀上,以防銀被刮擦。當光照射到鏡子上時,銀原子吸收入射光的光子之後被激發(如上所述,光具有能量),使它們處於不穩定的狀態。因此,銀原子會通過釋放額外的能量來保持穩定,這樣大部分被吸收的光子就會被釋放出來,從而產生了反射光。在整個過程中,能量始終是守恆的。

事實上,除了黑體之外,幾乎所有物體都能反射光線。但相較而言,銀具有很強的反射光線能力。這是因為銀原子會釋放出幾乎所有被吸收的光子,從鏡子里出來的光子數和進入其中的光子數幾乎是一樣的。因此,鏡子具有很高的反射率,這樣我們才能看到清晰的鏡像。


我看到一些答案說要量子力學解釋,覺得不太對。

對於銅鏡,或者銀面鏡,等,金屬的鏡子。應該是可以通過電動力學來解釋的。

為了解釋這個去解麥克斯韋方程什麼的好像有點麻煩了。我就嘗試簡單介紹下。我們在一個導體前面放一個電荷,這個電荷可以把導體極化,比如放一個正電荷,它能把導體中的負電荷吸引到導體表面,正電荷排斥走。

由於所謂的解的唯一性,這個導體上的電荷,產生的電場,剛剛好就相當於在導體後面相同的位置放了一個相同的負電荷產生的電場。這個也稱為,鏡像法解麥克斯韋方程組。

光是電磁波,是變化是電磁場,光用靜態的沒法解釋。不過可以類比一下。總之,放一個導體平面,解麥克斯韋方程組,就出來了反射。

也許我搞錯了,應該是這樣吧。

至於量子力學,由於能級激發什麼的,應該是用來解釋為什麼葉子是綠色的這種問題。如果要解釋反射,不知道是不是可以用康普頓散射來解釋?

當然,如果要問為什麼金屬是導體,還是要回到量子力學中了。


只有量子力學才能很好的解釋你的問題。

不同頻率的光對應的光子的能量不同,僅當光子的能量等於某分子或原子的一系列能級中的某兩個能級的差值,並且分子或原子中有束縛電子處於上述那兩個能級中較低的能級上時,那個電子才能吸收這個光子,當光子的能量不等於某物質能級結構中任意兩個能級的差值時,光子就被反射和穿透。

玻璃是透光的而後面塗的水銀是不吸收可見光的,所以其光子都會被反射回來。


光是由光子構成,每個光子具有一定的能量,而我們宏觀是看不到的。鏡子之所以能反射是因為鏡子所構成分割兩個介質的面的折射率高,因此光子在運動到這樣折射率高的平面上就發生了反射,而像玻璃這種反射率低的就難以將光子反射,而是領光子穿過。


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