题目

激光测距仪原理明白了,通过计算接收反射回来的激光所用时间计算出距离,但是不明白的是怎样发射回来的?
用手电照射到三四米外的平面镜会反射回来光,但照射到桌子凳子等普通的物体（尤其是明亮的室外环境）根本就看不到会有手电筒发射的光反射回来.即便是常见的类似手电筒的激光灯在这种环境三四米也看不到反射回来的光束.像网上说的激光测量月球的距离,月球表面的反射能力那么强吗?物体是怎么反射回来发射的光束的或者还是其他怎么回事...

提问时间：2020-11-02

答案

你错误理解了“反射”这个概念.日常容易见到的反射分为镜面反射和漫反射,镜面反射就是你描述的情形,而漫反射不过是你看到的激光或手电筒照射到目标上的光斑而已.激光或手电光照射在目标物上,向周围任意方向反射,其中很少一部分会进入你的瞳孔使你看到光斑,激光测距仪测量的就是发出激光到这个光斑的出现的时间间隔.
相对来说,镜面反射的物体（例如玻璃、抛光的金属）反而难以测距,因为它会把入射光严格地按法线定律发射出去——如果入射光线与它的反射面不垂直,那么回到光线发射点的光就非常少了.你可以试试用用手电筒照射一面挂在墙上的镜子,体会一下镜面反射和漫反射的区别.


最后解释一点,激光测月球距离一般是用回复反射镜法——也就是阿波罗11号放在月面上那个由无数三角锥体构成的镜子,它能把光线严格按照射来的方向反射回去,这样可以大大提高反射光线的亮度.当然以现在的激光技术来说,即使不依赖这个镜子、直接照射月面也可以了.