楊元俊
一、汽車前窗玻璃為什要傾斜安裝?
在乘車時你注意到沒有,汽車前窗玻璃無論是平的還是彎的,都向前傾斜一個角度。這主要是為了安全。因為汽車前窗玻璃除了能透光以外,它還能反光,因此它又是一個曲面鏡或平面鏡。從物體發(fā)出的光,經過面鏡反射以后,就可能在鏡后形成一個虛像。如果汽車前窗玻璃豎直著安裝,車里面的景物就會在玻璃后產生虛像,于是鏡后的虛像和透視車外的景物混雜在一起,使司機分不清哪個是車外的景物,哪些是車內的虛像,這種情況是很危險的。當把前窗玻璃傾斜一個角度后,車內的景物虛像的位置也隨之變化,把它從司機的視野中移開,以避免司機的判斷失誤。這種景物相混現(xiàn)象,在夜晚車廂內開燈時尤其明顯,這也就是夜晚行車時車廂內不開燈,公交車只有停站時才開燈售票的原因。
二、雨后舶夜晚,行走在凹凸不平的小路上,怎樣才能發(fā)現(xiàn)周圍的水洼?
不少人在雨夜步行于不平的小路時,總有一種習慣,不愿踩到黑乎乎的“泥水”中去而找較白的“干”地方落足,結果往往適得其反弄得滿鞋泥漿。其原因是忘了應用光的鏡面反射的漫反射的原理去思考一下。積聚的水洼,雨停后就能平滑如鏡,較多地反射光線入眼,而不積水的凸出地面卻由于漫反射而黑乎乎的,明于此,就可以作出正確的判斷了。
三、自行車的尾燈里面沒有燈泡為什么會閃閃地發(fā)出紅光咀?
只要你注意觀察就會發(fā)現(xiàn),自行車尾燈的正面是一塊外形美觀的紅色或桔黃色的玻璃,正面是平的,背面有許多突起的直角棱錐,三個錐面就是三個互相垂直的棱鏡反射面,由于三個反射面互成直角,人們把它叫角反射器。角反射器有一個很奇妙的特征,無論光從什么方向照射它,經過全反射的光能沿原方向返回,由于有了這個反光特征,無論前面的自行車在什么位置,后面的人總能看它閃閃發(fā)光。這是對全反射現(xiàn)象的有趣的利用。
四、魚兒為什么會在云中戲游?
在風平浪靜的日子里,人們站在清澈的池塘邊,向池中看去,常常會出現(xiàn)平靜的水面下飄著朵朵白云,魚兒在云中戲游,這是由于平靜的水面具有平面鏡作用的緣故。天空中的白云反射的光到達水面時,發(fā)生鏡面反射,在水下形成了白云的虛像,所以我們看到“白云”在水中飄移,而池中的魚反射的光到達水面會發(fā)生折射,折射光線進入觀察者的眼里,就看到了池中的魚形成的虛像,不過,這種虛像是光的折射形成,比實際魚的位置淺一些。所以,本來魚兒在池塘中戲游,我們卻看到“魚兒”在“白云”中戲游。
五、站在湖邊的人,觀察平靜如鏡的水面,為什么只能看處水下物體,而不能看清遠處的水下景物?
這是因為,光到達兩種介質的分界面會發(fā)生折射和反射的分界面是空氣與水的接觸面。折射就是光傳播到另一種介質時改變了原來的傳播方向,光折射時,折射角與折射光的波長有關,與界面的性質也有關。但首先是與光入射到界面上的角度(入射角)有關。光從空氣進入時,入射角越大,也就是入射線與水平的夾角越小,折射角就越大,折射越厲害。當入射角達到臨界點后,光線就再折射,而變?yōu)榉瓷?。這與射擊一樣,如果子彈射到剛硬物體表面的角度很平緩時,它就不容易穿入物體,而是以同樣的平緩角度反彈了出去,回到空氣里。由此,我們可以明白,在湖岸邊看腳下水面時,視線幾乎與水面垂直,能看見水底和水中的魚,但看不清水面。當我們稍遠看湖的水面時,則情況正好相反,視線平緩,折射厲害,魚體變形,從而可間接地推斷出魚兒所在地方的水深。再往遠處看時,視線更加平緩,光線不再射入水面以下,在水面上反射過去。這時水面相當于鏡面,遠處的景物就倒映在水面上。
六、為什么覺得風扇沒有轉?
啟動或關閉電風扇,有時會覺得轉動著的風扇好像沒有轉,這是為什么呢?其實這是人的眼睛視覺暫留引起的一種錯覺。眼睛看到一幅畫面,視神經對畫面的印象還能保留一段短暫的時間,這個時間大約0.1秒。在0.1秒以內,電風扇恰好轉過完整的圈數(shù)或完全相同的位置時,人眼就誤認為風扇沒有轉動而停在原處;若在0.1秒以內,電風扇已轉到稍超過原位置但不足二分之一圈時,人則感覺到風扇正在轉動卻比較緩慢;同理,電風扇在這段時間內未轉到原來的位置但所欠部分不足半圈,則會覺得風扇在反轉。另外電風扇轉速太慢或太快時上述現(xiàn)象不會明顯。
七、星星為什么事會眨眼睛?
大家知道,光從一種介質斜射到男一種介質時,它的傳播方向通常會發(fā)生改變,這種現(xiàn)象叫光的折射。星光穿過大氣層自然也會發(fā)生折射,但大氣層中的空氣密度是不均勻的,大氣中又有不斷變化的氣流和渦旋運動,使得星光常常處于不同的折射過程中。因此折射光線就不一定持續(xù)進入觀察者眼中,這時看到的星星就像不停地眨眼一樣!