如果被加工表面反射过多的光能，则吸收的能量减少，工作效率降低，并且反射光可能对光学系统造成损害。因此激光束的反射和吸收与激光加工密切相关。

吸收和反射的值与以下关系相关：

反射率 = 1- 吸收率（对于不透明材料）或

反射率 = 1- 吸收率 - 透射率（对于透明材料）

图2.19：光在介质中的传输

从空气到不透明的完美平坦干净金属表面的法线入射角的反射系数 R 可以使用以下公式计算：

R=[(1-n) ² +k ² ]/[(1+n) ² +k ² ]

不透明金属表面的吸收率A为：

A= 1 – R =4n/[(n+1) ² +k ² ]

其中n是材料的折射系数，k是材料的消光系数。这两个值都可以在手册中查找。我们在下表中列出了一些值。请记住，这些光学特性是辐射波长的函数，并随温度而变化。

部分材料的光学特性（1.06微辐射下）

接下来我们研究影响反射率和吸收率的因素。

波长：波长越短，光子的能量越高 。波长较短的光子比波长较长的光子更容易被材料吸收。因此，R 通常随着波长变短而减小，而当光子能量增加时吸收增加。

温度：随着温度升高，声子数量将会增加。电子更有可能与结构相互作用，而不是与入射光子相互作用。因此，随着温度的升高，反射率下降，吸收率增加。

入射角和偏振面：反射率随入射角和偏振面而变化。如果偏振面位于入射面，则该光线称为平行光线（“p”光线）；如果偏振面垂直于入射面，则该射线称为“s”射线。“p”射线和“s”射线的完美平面的反射率系数为：

R _p =[(n-1/cos f ) ² +k ² ] / [(n+1/cos f ) ² +k ² ]

R _s =[(n-cos f ) ² +k ² ] / [(n+cos f ) ² +k ² ]

其中f是入射角，n是折射系数，k是材料消光系数。我们看到这里p射线和s射线的反射率是不同的，p射线比s射线更容易被材料吸收。

例：利用表中的数据，求出Nd:YAG激光束辐射在Al表面上的s射线和p射线反射和吸收，入射角为60度。

解：对于铝，k=8.5，n=1.75，

R _s = [(n-cos f ) ² +k ² ] / [(n+cos f ) ² +k ² ] = [(1.75-cos60)^2+8.5^2]/[(1.75+cos60)^ 2+8.5^2] = 73.8125 / 77.3125 = 0.955 =95.5%

s 射线吸收率 = 1-Rs = 4.5%

R _p = [(n-1/cos f ) ² +k ² ] / [(n+1/cos f ) ² +k ² ] = [(1.75-1/cos60)^2+8.5^2]/[ (1.75+1/cos60)^2+8.5^2] = 72.3125 / 86.3125 = 83.8%

p 射线吸收 = 1- Rp =16.2%

例：利用表中的数据，求 Nd:YAG 激光束辐射在 Fe 表面上的 s 射线和 p 射线反射和吸收，入射角为 60 度。

解：对于铁，k=4.44，n=3.81，

R _s = [(n-cos f ) ² +k ² ] / [(n+cos f ) ² +k ² ] = [(4.44-cos60)^2+3.81^2]/[(4.44+cos60)^ 2+3.81^2] = 77.18%

s 射线吸收率 = 1-Rs = 22.82%

R _p = [(n-1/cos f ) ² +k ² ] / [(n+1/cos f ) ² +k ² ] = [(4.44-1/cos60)^2+3.81^2]/[ (4.44+1/cos60)^2+3.81^2] = 36.56%

p 射线吸收 = 1- Rp =63.44%

点评：1）对于同一束激光，不同材料的吸收系数差异很大；

2) 对于同一激光束，同一材料的 s 射线和 p 射线吸收也可能有很大差异。