关于散射、反射、透射的关系之前有写过，总觉得还是有些疑问。而且也没有找到一个关于这三者关系的综述文献，可能太基础，也可能太不重要，专家不屑于写吧。今天问了下豆包AI，它给了一个答案，觉得可以做为参考，放到这里：
物体的散射、反射和透射是光与物质相互作用的三种基本方式，它们的关系可从以下方面理解：
核心区别：光的传播路径不同
• 反射：光照射到物体表面时，被表面“反弹”回原介质的现象。
例如：镜子反射光线，我们能看到自己的像。
• 透射：光穿过物体，从一侧进入另一侧的现象。
例如：光线透过玻璃，使我们能看到玻璃另一侧的物体。
• 散射：光遇到物体时，被分散到不同方向的现象（非单一方向反射）。
例如：阳光穿过雾气时，被空气中的小水滴散射，形成朦胧的效果。
三者的关联：基于物体特性的不同表现
• 取决于物体的材质和结构：
◦ 光滑透明物体（如玻璃）：以透射为主，少量反射（表面反光）。
◦ 光滑不透明物体（如金属）：以反射为主，几乎无透射。
◦ 粗糙或颗粒状物体（如磨砂玻璃、云层）：光易发生散射，透射和反射效果减弱。（这里存在模糊概念就是漫反射和散射的关系，放到后面）
• 能量分配的此消彼长：
光照射到物体上时，总能量 = 反射能量 + 透射能量 + 吸收能量 + 散射能量（实际中吸收和散射常结合）。例如，黑色物体吸收能量多，反射和透射少；白色物体反射多，吸收少。
生活中的综合体现
• 晴朗的天空呈蓝色：阳光中的短波蓝光被大气分子散射到各个方向。
• 水面既能映出倒影（反射），又能看到水下物体（透射），若水中有杂质，还会发生散射，导致看不清。
简而言之，三者是光与物体作用的不同结果，共同决定了我们对物体的视觉感知。
-----------------------
补充问题1：
反射是否包含散射？散射是否包含反射？
反射和散射是两种不同的光学现象，彼此不存在包含关系，它们的本质区别如下：
反射与散射的核心差异
1. 反射的特点
◦ 方向规律性强：光沿特定角度反射（遵循反射定律，即入射角等于反射角），如镜面反射。
◦ 物体表面要求：光滑表面更易发生规则反射（如镜子、金属）。
2. 散射的特点
◦ 方向无规律性：光被分散到各个方向，无固定角度，如阳光被云层、尘埃散射。
◦ 物体结构影响：粗糙表面、颗粒状介质（如磨砂玻璃、雾）或微小粒子（如大气分子）易引发散射。
为何容易混淆？
• 漫反射的误导性：当物体表面粗糙时，光会发生“漫反射”，看似向多个方向散射，但本质仍属于反射——每个微小表面单元仍遵循反射定律，只是整体方向因表面不规则而分散。
（例：白纸表面看似“散射”光线，实则是无数微小平面的反射，整体表现为漫反射。）
• 散射的随机性更强：散射的光方向完全取决于介质结构（如粒子大小、分布），而反射（包括漫反射）的方向仍与入射角度相关。
结论：
反射和散射是独立的光学现象：
• 反射的核心是“方向规律性反弹”，散射的核心是“无规则方向分散”。
• 两者可能在同一物体上同时发生（如粗糙物体既漫反射又散射），但概念上互不包含。
-----------------------
补充问题2:完全漫反射体概念上会发生散射吗
在光学概念中，完全漫反射体不会发生散射，二者的本质区别如下：
完全漫反射体的定义与特性
• 定义：指表面粗糙至极，能将入射光向所有方向均匀反射的理想物体（如硫酸钡涂层，氧化镁涂层等）。
• 核心特点：
◦ 反射光遵循漫反射规律：每个微小表面单元仍满足“入射角=反射角”，但因表面不规则，整体反射光向各方向分散。
◦ 反射过程中光的传播方向改变，但光子能量、波长等属性不变，且反射方向仍与入射方向相关（基于表面微元的法线方向）。
散射与漫反射的本质区别
作用机制：
漫反射--光在物体表面因粗糙结构发生方向分散
散射--光在物体内部或介质中被粒子/结构干扰而改变方向
方向规律性：
漫反射--基于表面微元的反射定律，有统计规律
散射--无固定规律，完全随机
是否涉及介质内部：
漫反射--仅发生在表面
散射--可发生在介质内部（如空气、水、云层）
能量与波长变化：
漫反射--通常无变化
散射--可能伴随能量吸收或波长改变（如拉曼散射）
为何完全漫反射体不涉及散射？
• 漫反射的光仅在物体表面发生方向改变，未进入物体内部；而散射需要光与介质内部的粒子或结构相互作用（如穿过云层时被水滴散射）。
• 理想模型中，完全漫反射体不考虑内部结构对光的影响，仅关注表面的反射行为，因此不存在“散射”过程。
生活中的近似案例
• 砂纸、毛玻璃等物体的反射接近“漫反射”，但实际可能伴随微弱散射（若物体内部有杂质或透光性），但概念上仍以漫反射为主。
• 真正的散射案例（如牛奶透光时的乳光）是光在介质内部被粒子散射，与表面漫反射无关。
综上，完全漫反射体是表面反射的理想模型，与发生在介质内部的散射属于不同物理过程，二者无交集。
来源：公众号 彩川 魔咖色域