光的反射中,入射角等于反射角,這是通過實驗得到的.至于其中的原理,中學物理的知識是解釋不了的,具體解釋如下：
光是電磁波,光的反射定律可以用兩種方法證明,一種直接用麥克斯韋方程組加上電磁場的邊值關(guān)系,研究電磁波在兩種介質(zhì)的光滑分界面上的行為,可以證明光的反射定律.可以查閱一下大學物理學.
另一種方法是利用光傳播的費馬原理來證明,而費馬原理又是由麥克斯韋方程組得到波動方程來證明的.費馬原理認為：光總是沿著光程為極值的路徑傳播的.光程是光在介質(zhì)中傳播的距離乘以介質(zhì)的折射率,它等于光在真空中以同樣的時間傳播的距離.對于反射的情況,即考慮光從一點傳播到另一點并經(jīng)界面一次反射的極值路徑.畫出圖,就會發(fā)現(xiàn)這樣的路徑是沒有極大值的,所以只能求極小值.因而問題轉(zhuǎn)化為：A點和B點在界面的一側(cè),現(xiàn)要求從A點走到B點,必須經(jīng)過界面上某點,要求路徑為最短,請問界面上的這一點在何處?這就成了一個簡單的平面幾何問題,等你畫出了這一點,就可以得到入射角等于反射角的結(jié)論.
至于小球在一個平面上碰撞后,入射角不一定等于反射角.這需要高中物理的動量守恒定律等知識來說明.小球在平面上碰撞后,根據(jù)動量守恒,與斜面平行方向的分速度不變,如果入射角等于反射角,那么垂直斜面方向的分速度僅僅改變方向,大小不能改變.如果垂直斜面方向的分速度大小也變化了,那么入射角不等于反射角.