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        汽車很普遍 車窗知識多

        2018-12-27 13:47:00華興恒
        科學(xué)大眾(中學(xué)) 2018年11期
        關(guān)鍵詞:窗玻璃裂痕小汽車

        華興恒

        隨著人們生活水平的迅速提高,汽車已逐漸進入普通百姓的家庭之中,成為人們代步的工具。如果你仔細觀察一下汽車的車窗,其中涉及的物理問題還真不少呢!

        小汽車前窗玻璃為何要傾斜安裝?

        只要大家稍加注意就會發(fā)現(xiàn),所有的小汽車前窗的玻璃無一例外都是傾斜安裝的,而大型汽車的前窗玻璃則多是豎直安裝的。同學(xué)們,你知道其中的科學(xué)道理嗎?

        要想弄清楚這個問題,應(yīng)從光學(xué)的角度來進行分析。小汽車的前窗玻璃相當于一個平面鏡,雖然它是透明的,但并非絕對沒有反射。坐在駕駛員后面的乘客會由于光的反射,成像在駕駛員的前方。由于小汽車高度比較低,坐在車里的乘客經(jīng)前窗玻璃所成的像在汽車的前方,若前窗玻璃是豎直安裝的,則車內(nèi)乘客的像與車前方路上的行人的高度相差無幾,這就會嚴重地干擾駕駛員的視覺判斷,很容易發(fā)生交通事故。

        當前窗玻璃傾斜安裝時,車內(nèi)乘客經(jīng)車前窗玻璃所成的像在車前的上方,而公路上的行人不可能出現(xiàn)在車前方的空中,這樣,駕駛員就可將車內(nèi)乘客在車前窗上的像與公路上的行人正確地區(qū)分開來,也就不至于產(chǎn)生錯覺。而且當駕駛員全神貫注地看前方駕駛時,是看不到車內(nèi)乘客經(jīng)車前窗玻璃所成的像的,因此也就不會影響他的視覺判斷。

        對于大型汽車而言,由于車身都比較高,因而駕駛員的座位也比較高,車內(nèi)的乘客經(jīng)車前窗玻璃所成的像,在車前方的位置也比較高,并且還比較暗淡,而路上的行人不可能出現(xiàn)在這樣的高度,因此駕駛員很容易區(qū)分出哪是行人,從而有效地避免交通事故的發(fā)生。

        夜間行車時車內(nèi)為何不開燈?

        汽車的前窗玻璃相當于一個平面鏡,如果車內(nèi)開燈,雖然司機和乘客可以看清楚車內(nèi)的情況,但車內(nèi)的人、物經(jīng)這個平面鏡反射,也會在車前方形成虛像。由于車內(nèi)的光線比車外強,所以虛像可能比車前的行人還要明顯,會使駕駛員造成判斷失誤。

        因此,在夜間行車時,為了保證司機看清路面上的景物,車內(nèi)是不能開燈的。

        路上行人為何很難看清車內(nèi)情況?

        大家都知道,路上的行人很難看清楚車內(nèi)乘客的面孔,而車內(nèi)的乘客卻可以看清楚路上行人的臉。這又是何故呢?

        要看清楚車內(nèi)乘客的面孔,必須從車內(nèi)人的面部反射出足夠強的光,透過玻璃進入路上行人的眼里才行。由于茶色玻璃表面不僅能反射一部分光線,還會吸收一部分光線,因此沒有足夠的光線透射進入車內(nèi),從而使得車內(nèi)乘客的面孔很暗,也就更不可能從車內(nèi)乘客的面孔上反射足夠的光線進入路上行人的眼里,因此,路上的行人就不可能看清楚車內(nèi)乘客的面孔了。

        車窗上的像為什么會“時隱時現(xiàn)”?

        大家都知道,如果在白天想從車外看清楚車內(nèi)的情況是不太容易的,但卻能夠看清車外景物反射在車窗上所成的像;如果是在車內(nèi),雖然能夠看清楚車外的情況,但要想看清楚車內(nèi)物體經(jīng)車窗玻璃反射所成的像,也可以說是不可能的。這又是何故呢?

        這是因為白天光源在車外,照射在車窗上的光線只有少部分進入車內(nèi),在車內(nèi)經(jīng)過多次漫反射后大部分都被吸收了,透射出車窗的光線強度已十分微弱;同時沒有進入車內(nèi)的光線經(jīng)車窗玻璃反射進入人眼,因為其強度較大,所以車外的人能夠看清楚車外景物在車窗上成的像,從車內(nèi)向車外看也是一個道理。

        不同季節(jié)開空調(diào),水珠有何玄機?

        如果大家仔細觀察就會發(fā)現(xiàn),已開空調(diào)的小汽車,在不同的季節(jié),窗玻璃上的水珠會出現(xiàn)在不同的表面上。同學(xué)們,你思考了沒有,這是什么緣故呢?

        原來,在炎熱的夏季,小汽車打開空調(diào)后,小水珠會出現(xiàn)在車窗玻璃的外表面上。這是因為這時車內(nèi)的溫度低,車外的溫度高,車外空氣中的水蒸氣遇到冷的車窗玻璃,就會液化成小水珠附著在外表面上。到了冬季,則與之相反,這時由于車內(nèi)溫度高,車外溫度低,車內(nèi)的水蒸氣遇到冷的車窗玻璃,就會液化成小水珠附著在窗玻璃的內(nèi)表面上。

        從上面的分析不難看出,水蒸氣遇冷液化成的小水珠,總是出現(xiàn)在溫度高的那一側(cè)。

        小汽車后窗的橫細線條有何作用?

        不知道大家注意了沒有,小汽車后窗玻璃上貼著不少橫著的薄膜,你知道它有什么作用嗎?

        其實,這些薄膜都是導(dǎo)電的,是一種除霜裝置。我們知道司機是從駕駛室上方的反光鏡里觀察車后面情況的,在寒冷的冬季,由于車內(nèi)比車外溫度高,車后窗的玻璃上容易產(chǎn)生水珠或凝霜,此時反光鏡里映出的將會是白茫茫的一片,這樣駕駛員就看不清楚車后的情況了,這是很危險的。人們想到了一個巧妙的方法來解決這個問題,就是把車后窗做成雙層,并貼上導(dǎo)電薄膜,給導(dǎo)電薄膜通電后,玻璃的溫度就會升高,從而使車后窗不會產(chǎn)生水汽或霜。

        玻璃裂痕在陽光下為何顯得格外亮?

        我們知道,當光線從光密媒質(zhì)射到光疏媒質(zhì)中時,若入射角大于臨界角,就會發(fā)生全反射,這時入射光線全部返回到原媒質(zhì)中。當窗玻璃上有裂痕時,由于裂痕中含有空氣,當光線通過玻璃射到裂痕的表面時,若入射角大于臨界角,就會發(fā)生全反射現(xiàn)象。這樣進入人眼的光線就明顯增多了。所以裂痕看起來比其他部分更加明亮。

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