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星际娱乐xj5656,自行车“老式尾灯”的光学原理,生活中的物理小知识

[ 时间:2020-01-08 11:32:11 ]

星际娱乐xj5656,自行车“老式尾灯”的光学原理,生活中的物理小知识

星际娱乐xj5656,自行车后面装着一个红色的尾灯,里面没有灯泡,它有什么用处呢?白天,它的红颜色会引起后面的汽车司机的注意。夜晚,你拿个手电筒照一下,它会“发光”。它的本领是不管入射光从哪个角度射来,它的反射光都能逆着原方向反射回去。自行车尾部安上它,后面的汽车灯光照在它上面,司机看上去特别耀眼,就引起了司机的注意,避免发生危险。

现在拿两面镜子,使它们互成90°,这样组成一个偶镜,你做一次偶镜的游戏就能揭开自行车尾灯之谜了。把偶镜立在小柜子上,让镜子距地面的高度跟你眼睛的高度相同,拿一个手电筒,像图1那样让它靠着你的头。打开手电筒,让光线水平地射到偶镜上。看!偶镜上发出眩目的反射光。不管手电筒的光沿什么方向射向镜面,只要使光线保持水平,那么,反射光线就总是逆着原来的方向反射回来。

图1

图2画出了偶镜的光路。入射光沿ao1方向射到第一面镜子m1上,经反射后,沿o1o2方向射向第二面镜子m2,最后反射光线沿o2b方向反射回来。我们可以证明o2b平行于ao1。

图2

因为∠1=∠2,(光的反射定律)

o1n1∥mm2,(它们同时与mm1垂直)

∠2=∠3,(内错角)

∠4=∠5,(光的反射定律)

∠6=90°-∠5=90°-∠4=∠3,

所以∠6=∠3=∠2=∠1,

因为∠3=∠7,(对顶角)

所以∠6+∠7=∠1+∠2,

结论o2b∥ao。(同位角相等)

如果在这个偶镜上再加一面镜子,使三面镜子互相垂直;就像从箱子上切下一个角,得到了一个四面体,这就成了角反射器,它实际上是三对偶镜。从任何方向射向角反射器的光线都会被它沿原方向反射回来。自行车的尾灯,从表面上看去好像是蜂窝图案,它里面实际上是许许多多角反射器。上世纪60年代科学家曾把一个角反射器放到了月球上,从地球上向这个角反射器发送激光束,精确测出激光从地球射到反射器再返回地球的时间,再利用光速就可以算出月球到地球的距离。

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