生活中的光學

1、生活中的光學正文：光在人們的生活中占據(jù)著重要的地位，可以說是任何事物都無法取代的。沒有光進入人眼，就沒有這五彩繽紛的世界，世界將一片“黑暗”。有了光進入眼睛，我們就看見世界一片“光明”。1光的直線傳播中國有句俗語叫做“未見其人，先聞其聲”這正是由于光和聲音的不同性質(zhì)而產(chǎn)生的現(xiàn)象，光的波長較短，而聲波的波長較長，根據(jù)波的衍射原理，與障礙物尺寸相差不大的波長的波可以產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，因而聲音可以繞過墻壁等障礙物傳播到人的耳朵里，而光卻不能繞過墻壁等障礙物傳播到人的眼睛里。因為光的波長較短所以衍射現(xiàn)象不明顯，因此在宏觀上可以認為光沿直線傳播。光沿直線傳播這一特性在生活中也得到了廣泛的應用，例如射擊

2、時的瞄準，激光準直等現(xiàn)象。光的直線傳播還形成了一些特有的現(xiàn)象，日食和月食的形成原理都是由于光的直線傳播。具體的形成原因如下：日食是在同一直線上的太陽、月亮和地球之間，月亮把太陽光擋住，致使地球上的局部地方，即使是白天，也看不到太陽或只看到殘缺的太陽，太陽完全被遮住稱為日全食，遮住部分稱為日偏食。而月食，是在同一直線上的地球把太陽光遮住，致使在晴朗的夜空，月亮也變得黑黑的，同樣月食也分月全食和月偏食。在我國古代的時候，由于人們不了解月食的形成原因，迷信地認為發(fā)生月食是將要有大的災難，因此古時人們把月食叫做“天狗吃月亮“，現(xiàn)在我們知道，日食和月食都是光的直線傳播規(guī)律的一個自然而然的現(xiàn)象。光的直線傳

3、播還產(chǎn)生了小孔成像等現(xiàn)象，在晴朗的天氣可以直觀的看到樹林中光線直線傳播的現(xiàn)象。光的反射光的反射在生活中也有廣泛的運用，最常用的應該屬于大家常見的鏡子，由于光的反射，鏡子可以把接收到的光反射過來，這樣人就可以在鏡子中看到自己的樣子。由于光的反射線總是與入射線分居法線兩邊，且與法線夾角相同，如果把鏡子的面做的不是很平整，那么在鏡子中看到的像就發(fā)生拉伸或扭曲，這就是哈哈鏡的原理，哈哈鏡表面做的不平整，當人從鏡子中看到自己的扭曲的像時會忍不住哈哈大笑，哈哈鏡因此得名。汽車的后視鏡也運用了光的反射原理，汽車后視鏡作出凹面，后面的景物反射回人眼時就縮小了，因此可以在很小的鏡面中看到后面的大面積景物。光的反

4、射在交通工具另一應用：高速公路上的標志牌都用回歸反光膜,制成,夜間行車時,它能把車燈射出的光逆向返回,所以標牌上的字特別醒目.另外運用各種曲面對光的不同反射作用可以使光匯集或發(fā)散，手電筒里的反射鏡就是運用這個原理將從小燈泡發(fā)出的光反射后沿直線射出。光的色散白光是由赤橙黃路青藍紫七種不同顏色的光復合而成的，白光的色散也在生活中產(chǎn)生了漂亮的景象，彩虹便是其中之一。彩虹是太陽光穿透雨的顆粒時形成的。原本光是筆直行進的，但它也具有一旦進入水中就會折射的性質(zhì)。因此太陽光在通過雨的顆粒時就會折射。此時，由于光折射的角度因顏色而各異，所以七種顏色會以各自不同的角度折射。所以七種顏色會很漂亮地排列起來。這就是

5、形成彩虹的原理。因為彩虹呈現(xiàn)于與太陽方向相反的天空，所以想在雨后看彩虹時要背對著太陽。4.激光激光是20世紀以來，繼原子能、計算機、半導體之后，人類的又一重大發(fā)明。激光的特點：1.定向發(fā)光。2.亮度極高3.顏色極純。激光亮度極高的主要原因是定向發(fā)光。大量光子集中在一個極小的空間范圍內(nèi)射出，能量密度自然極高。激光器輸出的光，波長分布范圍非常窄，因此顏色極純。以輸出 紅光的氦氖激光器為例，其光的波長分布范圍可以窄到2x10-9納米，是氪燈發(fā)射的紅光波長分布范圍的萬分之二。由此可見，激光器的單色性遠遠超過任何一種單色光源。此外，激光還有其它特點：相干性好。激光的頻率、振動方向、相位高度一致，使激光光

6、波在空間重疊時，重疊區(qū)的光強分布會出現(xiàn)穩(wěn)定的強弱相間現(xiàn)象。這種現(xiàn)象叫做光的干涉，所以激光是相干光。而普通光源發(fā)出的光，其頻率、振動方向、相位不一致，稱為非相干光。閃光時間可以極短。伽利略望遠鏡的原理及光路圖物鏡是會聚透鏡而目鏡是發(fā)散透鏡的望遠鏡。光線經(jīng)過物鏡折射所成的實像在目鏡的后方(靠近人目的后方)焦點上，這像對目鏡是一個虛像，因此經(jīng)它折射后成一放大的正立虛像。伽利略望遠鏡的放大率等于物鏡焦距與目鏡焦距的比值。其優(yōu)點是鏡筒短而能成正像，但它的視野比較小。把兩個放大倍數(shù)不高的伽利略望遠鏡并列一起、中間用一個螺栓鈕可以同時調(diào)節(jié)其清晰程度的裝置，稱為“觀劇鏡”；因攜帶方便，常用以觀看表演等。你可以

7、用很低的費用制作一架伽利略式望遠鏡。從文化用品商店買一塊直徑、焦距大一些的眼鏡片作為物鏡和一塊焦距、直徑較小的透鏡作為目鏡。用膠水和小槽把兩塊鏡片裝在硬紙筒內(nèi)，再做一個簡單的臺座，于是一架能夠看到月亮上的群山、銀河中的繁星和木星的衛(wèi)星的望遠鏡便制成了。想想看，伽利略就是用這人發(fā)現(xiàn)的。但是切記，不要通過望遠鏡直接觀察太陽，以免高溫灼傷眼睛！伽利略的折射望遠鏡有一個令人討厭的缺點，就是在明亮物體周圍產(chǎn)生“假色”。“假色”產(chǎn)生的癥結(jié)在于通常所謂的“白光”根本不是白顏色的光，而是由組成彩虹的從紅到紫的所有色光混合而成的。當光束進入物鏡并被折射時，各種色光的折射程度不同，因此成像的焦點也不同，模糊就產(chǎn)生

8、了。1611年，另一位天文學家開普勒用兩片雙凸透鏡分別作為物鏡和目鏡，使放大倍數(shù)有了明顯的提高，以后人們將這種光學系統(tǒng)稱為開普勒式望遠鏡?，F(xiàn)在人們用的折射式望遠鏡還是這兩種形式。但是“假色”問題仍然未能解決。利珀希不是天文學家，從未想過把自己的新裝置對準天空。但是沒過多久，關于他的發(fā)現(xiàn)的消息傳開了。幸運地是，意大利的帕多瓦大學教授伽利略得知了此事。伽利略很快就制造了一臺折射望遠鏡。他以平凸透鏡作為物鏡，凹透鏡作為目鏡。從待研究的物體發(fā)出的光照射到望遠鏡物鏡的一個玻璃透鏡上，物鏡使光線折射并把它集中于稱為焦點的一點上，在那里便形成了發(fā)光體的像。這個像被目鏡的透鏡放大，進入人眼。開普勒望遠鏡的原理

9、及光路圖開普勒式望遠鏡，折射式望遠鏡的一種。物鏡組也為凸透鏡形式，但目鏡組是凸透鏡形式。這種望遠鏡成像是上下左右顛倒的，但視場可以設計的較大，最早由德國科學家開普勒(JohannesKeller)于1611年發(fā)明。為了成正立的像，采用這種設計的某些折射式望遠鏡，特別是多數(shù)雙筒望遠鏡在光路中增加了轉(zhuǎn)像稜鏡系統(tǒng)。此外，幾乎所有的折射式天文望遠鏡的光學系統(tǒng)為開普勒式。開普勒式原理由兩個凸透鏡構(gòu)成。由于兩者之間有一個實像，可方便的安裝分劃板（安裝在目鏡焦平面處），并且性能優(yōu)良，所以目前軍用望遠鏡，小型天文望遠鏡等專業(yè)級的望遠鏡都采用此種結(jié)構(gòu)。但這種結(jié)構(gòu)成像是倒立的，所以要在中間增加正像系統(tǒng)。正像系統(tǒng)分

10、為兩類：棱鏡正像系統(tǒng)和透鏡正像系統(tǒng)。我們常見的前寬后窄的典型雙筒望遠鏡既采用了雙直角棱鏡正像系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的優(yōu)點是在正像的同時將光軸兩次折疊，從而大大減小了望遠鏡的體積和重量。透鏡正像系統(tǒng)采用一組復雜的透鏡來將像倒轉(zhuǎn)，成本較高，但俄羅斯20X50三節(jié)伸縮古典型單筒望遠鏡既采用設計精良的透鏡正像系統(tǒng)。開普勒式望遠鏡看到的是虛像，物鏡相當于一個投影儀，目鏡相當于一個放大鏡。車窗中的物理知識汽車作為重要的交通工具，已經(jīng)成為了人類生活中不可或缺的一部分.細心觀察一下，各種式樣的汽車車窗，涉及到的物理知識還真不少呢！一、轎車前邊的車窗玻璃為何要做成傾斜的？不少學生可能一下子會認為：做成這樣還不是為了減小

11、車子行駛過程中的阻力唄！那也許又有學生要追問：那大型汽車（如長途客車、公共汽車、大型卡車）駕駛室的前窗玻璃可是豎直的呀？顯然這種解答是不科學的！這可要從光學角度來分析：擋風玻璃是透明的，但不是絕對沒有反射.坐在駕駛員后面的乘客會由于反射成像在駕駛員的前方.小轎車較矮，坐在里面的乘客經(jīng)擋風玻璃成像在前方，若擋風玻璃是豎直的，則所成的像與車前方行人的高度差不多，這就會干擾駕駛員的視覺判斷，容易出事故.而當擋風玻璃為傾斜時，所成的像就會在車前的上方，駕駛員看不到車內(nèi)人的像，就不會影響視覺判斷，保證行車安全.大型汽車一般很高，駕駛員的位置（視線）比路面行人要高些，這時雖然車內(nèi)乘客經(jīng)擋風玻璃反射成的像在

12、車前方，但位置比路上行人高得多，且比較暗淡，因而不會影響駕駛員的視覺判斷.二、裝有空調(diào)的汽車在夏、冬季節(jié)，車窗上都有水珠出現(xiàn)，這是怎么回事？你首先要知道:小水珠在不同季節(jié)可是出現(xiàn)在車窗玻璃不同的表面上的喲！原因是夏天車外氣溫高，車內(nèi)氣溫低，故車子外面的水蒸氣遇冷在窗戶玻璃的外表面上液化形成了小水珠；而冬天則相反，車內(nèi)氣溫高于車外氣溫，所以車子內(nèi)的水蒸氣遇冷在車窗玻璃的內(nèi)表面上液化形成了小水珠.三、為何夜間行車時，車內(nèi)不能亮燈呢？在晚上乘車或在路邊行走時，我們會發(fā)現(xiàn)夜晚行駛的汽車，車內(nèi)的燈都是關閉的.因為當車內(nèi)開燈時，汽車的擋風玻璃相當于一個平面鏡，車內(nèi)人、物在玻璃的反射下會在車前方形成虛像，由

13、于車內(nèi)光線比外面強，所以像可能比車前行人還要明顯，結(jié)果使司機看不清或發(fā)生混淆，造成判斷失誤釀成交通事故.因此，夜間行車，為了避免車前出現(xiàn)車內(nèi)景物的像，保證司機看清路面上的景物，必須關掉車內(nèi)的燈光！四、汽車上為何安裝茶色玻璃？行人很難看清乘車人的面孔。要看清乘車人的面孔，必須從面孔反射足夠強的光射到玻璃外面進入車外人的眼里，茶色玻璃表面能反射一部分光線，還會吸收一部分光線，透進車內(nèi)的光線較弱，其中又有一部分反射光被茶色玻璃反射和吸收，沒有足夠的光透射出來，所以行人很難看清乘車人的面孔。五、小轎車后窗玻璃上那些橫著的細線條有啥作用？轎車后窗玻璃上粘著不少橫著的薄膜，可是導電的喲！我們知道司機是從駕

14、駛室上方的反光鏡里觀察車后面的情況.冬天車內(nèi)比車外暖和，后窗玻璃上容易產(chǎn)生水汽或結(jié)霜，此時反光鏡映出的后窗上將是白茫茫一片，司機就看不清車后的情況，這是十分危險的.人們由此想出辦法，把窗做成雙層并粘上導電薄膜，通電后，使玻璃溫度升高，玻璃上不會產(chǎn)生水汽或霜，從而消除了事故隱患.另外一些高級車的后窗玻璃上還安有收音機天線和剛才談到的加熱線顏色一樣。為什么汽車要貼防護膜減輕紫外線輻射傷害，過強的紫外線會對人皮膚造成傷害已是常識。普通車窗玻璃只可以阻隔19%的紫外線侵害，皮膚涂上防曬霜后，可抵御97.5%的紫外線侵害，但持續(xù)時間只有幾小時，無法從根本上解決問題。而高質(zhì)量的專業(yè)太陽膜紫外線阻隔率可達到

15、99%。汽車膜阻擋紫外線，是因為在其生產(chǎn)過程中，在膜中添加了一種專門阻隔紫外線波長通過的材料。隔熱，有關數(shù)據(jù)顯示，在溫度超過28C時，人的應急反應能力會下降50%。夏季汽車內(nèi)的溫度常常會比28C還要高，這對司機來說是一個不小的考驗。隔熱是太陽膜的一大優(yōu)點，貼上它不僅降低溫度，使司機安心駕駛，而且可以少開或不開汽車空調(diào)，有效節(jié)省能源，同時也不影響汽車的動力性能。防盜，汽車給我們的生活帶來方便的同時，也增加了憂慮，比如擔心竊賊盜竊車內(nèi)物品。竊賊通常是尋找最容易得手的汽車作為襲擊目標。只經(jīng)過鋼化的玻璃，無疑不能有效防止被盜。貼上汽車安全膜，危險系數(shù)會大大降低。實驗顯示，當貼上高質(zhì)量的汽車安全膜以后，

16、擊碎一塊玻璃的時間從幾秒鐘延長至數(shù)十秒鐘。日出與蜃景日出與蜃景都包含有一定的光學知識，但它們是有區(qū)別的。在應用有關光學知識分析解釋這種光學自然現(xiàn)象時，要注意正確應用相關的光理論。一、光的折射與日出光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，日出時太陽理應恰好處于地平線時我們才能看到。但是，由于大氣層并非均勻，而是在地面附近稠密，空中稀薄，且越到高空越稀薄。因而，遠在大氣層外的太陽光射入我們眼睛的過程，一路上傳播光的空氣介質(zhì)的折射率是逐漸增大的，因而太陽光一路折射使光線呈彎曲狀。由于太陽光是不斷從折身率n較小的空氣層射向折射率較大的空氣層，因而折射角r要小于入射角I，使得光線前進的總效果呈彎曲狀。又由于

17、人們?nèi)粘Ｉ畹牧晳T經(jīng)驗，總認為光線是沿直線傳播的。因而，人眼總是逆著光線方向去尋找發(fā)光的物體，故認為日出時太陽恰好處于地平線上，而非在地平線以下。由此看來，大氣層對太陽光的折射結(jié)果，使我們看到的日出要早一些，也就是看到的天體位置比實際置高一些。二、光的反射與蜃景無論是海面上的蜃景，還是沙漠上的蜃景，都是遠處地面上的物體的光線經(jīng)大氣層反射進入人眼的。因而和日出相比，它們的區(qū)別在于，日出“早出”現(xiàn)象是遠在大氣層外的光線過大氣層后的一種光的折射現(xiàn)象，而蜃景現(xiàn)象是遠處地面上物體的光線經(jīng)大氣層反射的一種光的反射現(xiàn)象。對于海市蜃景，因海面處空氣溫度低，下層空氣的折射率比上層大，故來自遠處物體上的光線是從光

18、密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)，將發(fā)生全反射，使光路呈彎曲狀。人眼遠遠望去，好象在沿直線方向海面的的遠處上空有物景存在。沙漠蜃景，是因沙漠表面空氣因太陽照曬溫度高，下層空氣的折射率比小層小，故來自遠處物體上的光線也是從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)，在地面附近發(fā)生全反射的結(jié)果。使人眼遠遠望去好象在沿直線方向沙漠的遠處有一池清水，甚至“水面”上景物倒立的像。由此可見，日出與蜃景生產(chǎn)的條件和原因是不同的。學習中要注意區(qū)分分析它們所應用的光學知識及處理方法。人是怎樣看見物體的古人很早就思考過這個問題，提出過一些猜測。有人認為是眼睛發(fā)出光線，這些光線碰上物體，人才看見那些物體。還有人認為眼睛發(fā)出觸須那樣的東西，通過觸摸而看

19、到物體。這些看法都是錯誤的，但它說明人的認識是不斷進步的。公元11世紀，阿拉伯科學家伊本？海塞本糾正了上述看法。他認為光線是從火焰或太陽發(fā)出，射到物體上，被物體反射后進入人眼，人因此而看到物體?，F(xiàn)在我們知道，人眼就好像一架照相機。當發(fā)光物體發(fā)出的光或不發(fā)光物體反射的光進入眼睛，通過眼睛的折光部分在眼的視網(wǎng)膜上形成物體倒立的像，然后通過神經(jīng)系統(tǒng)傳到大腦，產(chǎn)生視覺，人就看到了物體。早晚的天空為什么是紅色的早晨和傍晚，在日出和日落前后的天邊，時常會出現(xiàn)五彩繽紛的彩霞。朝霞和晚霞的形成都是由于空氣對光線的散射作用。當太陽光射入大氣層后，遇到大氣分子和懸浮在大氣中的微粒，就會發(fā)生散射。這些大氣分子和微粒

20、本身是不會發(fā)光的，但由于它們散射了太陽光，使每一個大氣分子都形成了一個散射光源。根據(jù)瑞利散射定律，太陽光譜中的波長較短的紫、藍、青等顏色的光最容易散射出來，而波長較長的紅、橙、黃等顏色的光透射能力很強。因此，我們看到睛朗的天空總是呈蔚藍色，而地平線上空的光線只剩波長較長的黃、橙、紅光了。這些光線經(jīng)空氣分子和水汽等雜質(zhì)的散射后，那里的天空就帶上了絢麗的色彩。俗話說早霞不出門，晚霞行千里，這就是說，早晨出現(xiàn)鮮紅的朝霞，說明大氣中水滴已經(jīng)很多，預示天氣將要轉(zhuǎn)雨。如果出火紅色或金黃色的晚霞，表明西方已經(jīng)沒有云層，陽光才能透射過來形成晚霞，因此預示天氣將要轉(zhuǎn)晴。為什么早上太陽大，中午太陽小為什么早上和傍

21、晚的太陽又大又圓，而中千的太陽小呢。有興趣的話，你仔細地觀察一下初升的太陽和傍晚的太陽，再看看中午的太陽，就會發(fā)現(xiàn)，早上和傍晚的太陽又大又圓，中午的太陽小得多。其主要原因就是早晨和傍晚的太陽光進入地球在大氣層時折射效果特別明顯，而中午直射的成分多，這就造成早晨和傍晚看到的太陽比實際大，且位置比實際的高。另一個方面，太陽的大小并沒有變化，而是人的視覺出了問題。視覺是這樣形成的，物體發(fā)射出的光被人眼的水晶體（透鏡）成像于視網(wǎng)膜上，使感光細胞感光，然后由視神經(jīng)將信息傳送到大腦皮層，經(jīng)過信息加工、處理后形成視覺。在一定程度上修改了原樣。例如，同樣大小的物體，黑色的比白色的顯得小些，一幅畫上的藍天比建筑

22、物顯得遠一些，諸如此類。總之，目標與背景的對比度，色彩的不同，色彩的襯度等都會程度不同地修改原樣?？刺栆彩沁@樣，因為早晨，太陽初升，背景較暗淡，在暗背上的亮目標顯得大些，再加上早晨的太陽是紅色的，人們又以地物為參照物，因此早晨的太陽看起來又大又圓。傍晚的太陽顯得大些也是這個道理，但傍晚的太陽顯得扁些，這是由光的折射所致。而中午太陽懸天高照，又以天空為背景，沒有另外的參照物，因而看起來顯得小些。這類現(xiàn)象在日常生活中也經(jīng)常遇到。如胖人穿黑色或深色衣服會有瘦俏感；瘦人穿淺色服裝才能顯得豐滿些；而胖人穿淺色服裝會顯得臃腫；瘦人穿深色服裝顯得更瘦俏，如果你注意到視覺的這一特點，會使你的生活更美好。神奇

23、的激光在一般人的心目中，太陽光可能是世界上光度最強的光。但是，到了20世紀中葉，科學家們卻發(fā)現(xiàn)了一種比太陽表面亮度高出100億倍的光，它就是激光。要弄清激光，首先得從物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)談起。原子是由帶正電荷的原子核和帶負電的電子組成。電子繞原子核作高速運動，猶如九大行星繞著太陽運轉(zhuǎn)一樣。電子排列是分層的，內(nèi)層電子能量低，外層電子能量高，如果施加外力，使內(nèi)層的電子跳到外層，而外層的電子再跳回內(nèi)層，就會發(fā)生出燈光般的光束來。激光發(fā)光的基本原理就是電子跳躍而發(fā)射的光。當人們通過強大的外力激發(fā)，使某一物質(zhì)中內(nèi)層電子悄悄地跳到外層，使外層的電子越聚越多，而后，來一個反跳，使眾多的高能電子一下子跳到低能的內(nèi)層

24、。這樣，就會發(fā)出強大的光束，而這種強大的光束就叫做激光。用來產(chǎn)生激光的儀器叫激光器。由激光器產(chǎn)生的激光，在短時間內(nèi)能發(fā)出巨大的能量。I960年，美國科學家梅曼首先用紅寶石作材料，制成世界上第一臺激光器，獲得了6943A。的紅光，開創(chuàng)了激光技術(shù)的先河。如今形形色色的激光器如雨后春筍般出現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計，已有數(shù)百種之多。種類繁多的激光器，它們都由三個主要部分組成：第一部分稱工作物質(zhì)，它是保證受激而產(chǎn)生激光的物質(zhì)；第二部分稱泵浦手段，這是不斷給產(chǎn)生激光的物質(zhì)補充能量；第三部分是振蕩腔，通過腔的振蕩不斷放大，從而保證激光輸出。人們給激光冠上神奇的稱謂，那是因為它有獨特的本領：方向性強，顏色純，能量大等。因而

25、，它的用途十分廣泛。用激光來加工機械，削鐵如泥，任何金屬在激光面前都會迎刃而解；用激光于通訊，攜帶信息量驚人，用之于電話，可使幾十億部電話同時通話；用之于電視，可傳播上千萬套；用之于印刷，分辨率達每英寸9000個點，調(diào)制速率可達幾十兆赫；用之于計算機，比電子開關快1000倍。尤其值得一提的是，激光還可以用來制造武器。比如，激光槍號稱20世紀的無聲槍，可使對方士兵雙目失明；再如激光炮，它能量大命中率高，可輕易擊毀敵方坦克、飛機、導彈，甚至衛(wèi)星。美國在白沙導彈試驗場，用功率最大的默蘭克爾激光炮對赫赫有名的大力神式導彈發(fā)射，不到2秒鐘，大力神導彈就折戟沉沙。激光炮的速度，達到驚人地步，每秒可走30萬

26、公里。激光的發(fā)現(xiàn)能為人類造福，但也能給人類帶來災難?？茖W家的任務是，用其利，去其害，造福于子孫后代。為什么門鏡又叫警眼有些居民的大門上，可以看到一個圓形的小孔，小孔中裝有玻璃片，這便是門鏡，透過門鏡，室內(nèi)的人可以清楚地看出室外是誰在敲門，可室外敲門的人卻不能透過玻璃片看清室內(nèi)有沒有人，故此，也有人稱門鏡為警眼。警眼中的玻璃片到底是什么？貼近小孔一看，就可以猜出來。由于透過小玻璃片看到室外是個縮小的人-一個正立縮小的虛象，所以它是一枚小小的凹透鏡。為什么用凹透鏡作警眼？為什么它只能使室內(nèi)人看清室外情況而不能反過來讓室外人看到室內(nèi)情況？借助光路可逆原理可以弄清楚這些問題。當光在兩種媒質(zhì)分界上反射和

27、折射時，光路是可逆的。也就是說，如果光線逆著反射光線的方向射到界面，它將逆著原來入射光線方向反射；如果光線逆著折射光線方向射到界面，它將逆著原來入射光線方向折射。汽車中的光學知識1汽車駕駛室外面的觀后鏡是一個凸鏡利用凸鏡對光線的發(fā)散作用和成正立、縮小、虛像的特點，使看到的實物小，觀察范圍更大，而保證行車安全。2汽車頭燈里的反射鏡是一個凹鏡。它是利用凹鏡能把放在其焦點上的光源發(fā)出的光反射成為平行光射出的性質(zhì)做成的。汽車頭燈里的反射鏡是一個凹鏡。它有兩個燈絲.遠燈絲在焦點上,近燈絲在焦點以內(nèi)。汽車的霧燈（轉(zhuǎn)向燈）用黃燈而不用紅燈和綠燈,因為紅光和綠光盡管穿透能力強,但容易給人們造成禁止通行和順利通

28、行的錯覺.而黃光散射能力弱,穿透能力較強,又不會給人們造成錯覺。5汽車頭燈總要裝有橫豎條紋的玻璃燈罩汽車頭燈由燈泡、反射鏡和燈前玻璃罩組成。根據(jù)透鏡和棱鏡的知識，汽車頭燈玻璃罩相當于一個透鏡和棱鏡的組合體。在夜晚行車時，司機不僅要看清前方路面的情況，還要看清路邊行人、路標、岔路口等。透鏡和棱鏡對光線有折射作用，所以燈罩通過折射，根據(jù)實際需要將光分散到需要的方向上，使光均勻柔和地照亮汽車前進的道路和路邊的景物，同時這種散光燈罩還能使一部分光微向上折射，以便照明路標和里程碑，從而確保行車安全。6轎車上裝有茶色玻璃后，行人很難看清車中人的面孔茶色玻璃能反射一部分光，還會吸收一部分光，這樣透進車內(nèi)的光

29、線較弱。要看清乘客的面孔，必須要從面孔反射足夠強的光透射到玻璃外面。由于車內(nèi)光線較弱，沒有足夠的光透射出來，所以很難看清乘客的面孔。7除大型客車外，絕大多數(shù)汽車的前窗都是傾斜的當汽車的前窗玻璃傾斜時，車內(nèi)乘客經(jīng)玻璃反射成的像在國的前上方，而路上的行人是不可能出現(xiàn)在上方的空中的，這樣就將車內(nèi)乘客的像與路上行人分離開來，司機就不會出現(xiàn)錯覺。大型客車較大，前窗離地面要比小汽車高得多，即使前窗豎直裝，像是與窗同高的，而路上的行人不可能出現(xiàn)在這個高度，所以司機也不會將乘客在窗外的像與路上的行人相混淆。轎車前邊的車窗玻璃為何要做成傾斜的？大多數(shù)人可能一下子會認為：做成這樣是為了減小車子行駛過程中的阻力。但

30、大型汽車（如長途客車、公共汽車、大型卡車）駕駛室的前窗玻璃可是豎直的呀？顯然這種解答是不科學的！這可要從光學角度來分析：擋風玻璃是透明的，但不是絕對沒有反射。坐在駕駛員后面的乘客會由于反射成像在駕駛員的前方。小轎車較矮，坐在里面的乘客經(jīng)擋風玻璃成像在前方，若擋風玻璃是豎直的，則所成的像與車前方行人的高度差不多，這就會干擾駕駛員的視覺判斷，容易出事故.而當擋風玻璃為傾斜時，所成的像就會在車前的上方，駕駛員看不到車內(nèi)人的像，就不會影響視覺判斷，保證行車安全.大型汽車一般很高，駕駛員的位置（視線）比路面行人要高些，這時雖然車內(nèi)乘客經(jīng)擋風玻璃反射成的像在車前方，但位置比路上行人高得多，且比較暗淡，因而

31、不會影響駕駛員的視覺判斷。一、交通信號燈為什么用紅、黃、綠？這是根據(jù)光學原理來確定的。我們知道,光是由紅、黃、綠、青、藍、紫、橙七種光色組成的。這七種光色都有自己的波長,其中紅色光波最長,穿透介質(zhì)的能力也最大,最容易被人們的視覺觀察到,同時,紅色也易給人們一種危險、警覺的心理反應。所以,就選用紅色作為停止信號或作為危險信號。黃色光波長僅次于紅色,在七色中居第二位,穿透介質(zhì)的能力也很大,同時也會給人一種警覺的感覺,所以就選用黃色作為過渡信號,同時也是提醒人們注意的信號。綠色光波的波長也是較長的,由于它與紅色和黃色易區(qū)別,對比色強,易于辨認。同時,它易給人一種寧靜、安全、舒暢的感覺,因此,被用作允

32、許通行信號,通常也被人們作為安全的信號。二、汽車的“大光燈”汽車的“大光燈”又叫前大燈，裝于汽車頭部兩側(cè)，用于夜間行車道路的照明。遠光燈在凹面鏡的焦點上，發(fā)出的光會平行射出，光線較為集中，亮度較大，可以照到很遠很高的物體。近光燈在其焦點以外，（1倍到2倍焦點間），發(fā)出的光呈現(xiàn)發(fā)散狀態(tài)出來，可以照到近處較大范圍內(nèi)的物體。三、汽車的“霧燈”在下霧或下暴雨或白天視線以及能見度不好時使用，引起其他車輛注意，防止碰撞事故的發(fā)生。它不是很亮也不提供很遠的照明度，但它的效果比普通的近光燈和遠光燈更能引起對方或后方的車輛注意。霧燈一般有紅，黃，白，藍四種顏色，因為霧天能見度低，駕駛員視線受到限制。燈光可增大運

33、行距離，紅色主要起警示的作用，一般后燈用紅色的。黃色霧燈的光穿透力強，它可提高駕駛員與周圍交通參與者的能見度，使來車和行人在較遠處發(fā)現(xiàn)對方黃色是最純的顏色，也是穿透力最強的顏色，汽車的黃色防霧燈可以穿透很厚的濃霧射到很遠的地方。四、汽車的后視鏡中的光學知識一部車至少有三個后視鏡甚至更多，每個車主一天看它們不下百來回，現(xiàn)代先進的配備使得汽車更聰明、更安全，但是位在車側(cè)兩邊的左、右后視鏡和位于車室內(nèi)的中央后視鏡，無論看來多礙眼，沒有一部車少得了它們。汽車后視鏡能反映汽車后方、側(cè)方和下方的情況，使駕駛者可以間接看清楚這些位置的情況，它起著“第二只眼睛”的作用，擴大了駕駛者的視野范圍。后視鏡有一個視界

34、的問題，也就是指鏡面所能夠反映到的范圍。對于汽車后視鏡有“視界三要素”的提法：即駕駛者眼睛與后視鏡的距離；后視鏡的尺寸大小和后視鏡的曲率半徑。這三要素之間具有一定的關系，當后視鏡的距離和尺寸相同時，鏡面的曲率半徑越小，鏡面反映的視界越大。當鏡面的曲率半徑相同時，鏡面的尺寸越大，鏡面反映的視界越大。但是，事物總有兩重性，雖然鏡面的曲率半徑越小視野范圍越大，但同時鏡面反映的物體變形程度也越大，這有些像“哈哈鏡”，往往會造成駕駛者的錯覺。從行車安全的角度出發(fā)，有一個映像失真率的問題。根據(jù)行業(yè)標準規(guī)定，平面鏡的失真率不得大于3%，凸面鏡的失真率不得大于7%，要求實物圖像不能有太大歪曲變形。因此，鏡面的

35、曲率半徑就有一個限制范圍，行業(yè)標準規(guī)定外后視鏡的曲率半徑為R1200，內(nèi)后視鏡的曲率半徑為無限大（平面鏡）。鏡子是光學反射式汽車后視裝置中的核心零件，鏡面又是它的關鍵部位，鏡子主要有兩種：第一、平面鏡：優(yōu)點是后視物體無失真，能真實反映車后物體的真實外形及實際距離，給司機有比較準確的判斷信息。缺點是后視范圍較小，造成過多的視覺盲區(qū)。第二、球面鏡：特點是后視物體縮小，后視范圍、視角擴大，不能真實反映車后物體大小及實際距離，駕駛員需經(jīng)過一段適應對比過程。充分發(fā)揮汽車后視鏡的作用，有利安全行車首先正確調(diào)整后視鏡的角度后視鏡對汽車極其重要，正確的調(diào)整后視鏡能有效的降低事故發(fā)生的概率。那么究竟位于左、右，及檔風玻璃中央的三個后視鏡應該怎么調(diào)整？首