汽車中的光學知識

“十一”長假到了，高珊的爸爸媽媽決定帶她到長白山去旅游.天還沒亮，他們一家就出發了.爸爸開了一輛小面包車，高珊坐在爸爸旁邊.

高珊發現上車時車內開著燈，開車時爸爸就把車內燈關了.高珊好奇地問：“爸爸，您為什么開車時就把燈關了？”爸爸說：“這樣可以防止咱們在前面的擋風玻璃上成像，以免我把像與路上的行人混淆，產生錯誤判斷.”爸爸邊說邊把車內的燈打開，高珊一看確實如此，就趕緊讓爸爸把燈關了.

天還沒亮，汽車前燈照亮路面，駛出了城鎮.高珊發現，汽車前燈不僅照得很遠，而且還能照亮車前面的路面和路邊的標志.她想到上物理課時，老師講過手電筒的反光裝置和汽車前燈的反光裝置都相當于凹面鏡，能把燈泡發出的光反射出去，接近于平行光.高珊頭腦中產生了疑問，老師講得怎么與實際不相符合呢？于是就問爸爸.爸爸說：“你們學的知識是正確的，汽車前燈內的凹面鏡確實是把在焦點上的燈絲發出的光以接近平行光的形式反射出去.但是，汽車燈的另一個關鍵部件在燈罩上，它能使部分光發生偏折，等停車時你看看燈罩就明白了.”

汽車在高速路上飛快地行駛.突然，對面遠處駛來一輛汽車，高珊覺得對面的汽車燈光有些刺眼.當兩個汽車接近時，只見對面的汽車的強燈光關了，打開了只照地面的燈；同時，高珊看到爸爸把汽車原先的燈關掉，打開只照地面的燈.高珊好奇地問：“爸爸，您怎么按動開關就能改變汽車前燈照得遠和近呢？”爸爸說：“這要從汽車前燈的結構說起.汽車前燈是雙絲燈泡，一個燈絲在凹面鏡的焦點上發光，經凹面鏡反射后變成平行光射出，能照得較遠，叫‘遠光’；另一個燈絲在焦點附近，它發出的光被遮光板擋到燈罩反射鏡的上半部分，其反射出去的光線都是朝下射向地面的，不會給對面駛來汽車的司機造成眩目，這就是我們平常所說的‘近光’.兩個燈絲分別由開關控制，當兩車相向行駛時，在離對方較近時，關閉‘遠光’，打開‘近光’，可以減少交通事故.還有，天黑時，司機會打開汽車后面的紅色尾燈，因為在所有色光中，紅光的波長最長，穿透力最大，不容易被散射.紅色又是危險象征的顏色，因此在晚上和下雨多霧的情況下開紅燈，起到讓后車和行人注意的作用，同樣也是為了減少交通事故.”

天逐漸亮起來了，湊巧的是那天早晨霧特別大，能見度很低，高珊看見前面有兩束黃光射來，就說：“爸爸，慢點行駛，前面有汽車.”爸爸說：“你怎么知道的？”高珊說：“我們上物理課時學過，黃光是波長僅次于紅光的一種色光， 穿透力比紅光稍差，人眼對黃光的敏感程度比紅光強，所以汽車的轉向燈和霧燈的顏色常選用黃光.”爸爸夸高珊：“學以致用，真不錯！”

經過幾個小時的旅途，終于到達長白山了.汽車一停下來，高珊就下車仔細觀察汽車頭燈，發現汽車頭燈裝有橫豎條紋的玻璃燈罩.高珊仔細思考，終于想通了，汽車頭燈玻璃罩相當于透鏡和棱鏡的組合體.透鏡和棱鏡對光線有折射作用，所以燈罩通過折射，根據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稍微向上折射，以便照明路標和里程碑，從而確保行車安全.高珊對爸爸媽媽說：“沒想到，汽車中的光學知識還真不少呀.”

高珊對這次旅游感觸頗深，除了欣賞祖國名山大川的美麗風光外，最大的收獲是第一次了解到汽車中包含著這么多光學知識.更加理解物理來源于生活，又服務于社會，激發了她學好物理的興趣.

責任編輯 蔡華杰