生活之“光”

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，怎樣才能發現周圍的水洼?

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出紅光咀?

只要你注意觀察就會發現，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光。這是對全反射現象的有趣的利用。

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，而變為反射。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生改變，這種現象叫光的折射。星光穿過大氣層自然也會發生折射，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進入觀察者眼中，這時看到的星星就像不停地眨眼一樣！