kysymys: ajoin eilen miehen ohi polkupyörällä ja hänen takavalonsa olivat niin kirkkaat, että ajattelin niiden olevan sähkökäyttöiset. Kun sitten aloin kulkea hänen ohitseen, valot himmenivät, joten tiesin, että niiden piti olla heijastimia. Se sai minut miettimään, miten ne oikeasti toimivat. Onko punaisen muovin alla jokin erityinen peili? – PH, Miami, FL
vastaus: ei aivan. Jos sisällä olisi yksinkertainen litteä peili, näkisit tuskin lainkaan valoa — ellet olisi suoraan polkupyörän takana sen sijaan, että kulkisit turvallisesti rinnalla. Tarvitaan” peili”, joka palauttaa valon kuljettajan silmiin riippumatta ajoneuvon ajovalojen ja heijastimen välisestä kulmasta.
polkupyöräheijastimien suuntaamaton käyttäytyminen tulee jostain niin sanotusta retroreflektorista (eli ”kulmaheijastimesta”). Yllä olevassa kuvassa on tähtitieteen tapahtumakyltti, jonka tein polkupyöräheijastimilla. Huomaa, miten ne ”syttyvät”, kun niitä valaisee taskulamppu. Huomaa myös, että taskulampun säde oli suunnattu 60° merkin tasoon, kuten myös kameran tähtäyslinja.
takavaloja on käytetty polkupyörissä ja autojen takavaloissa lähes sadan vuoden ajan. Viime aikoina niitä on käytetty lenkkeilyvaatteisiin ja reppuihin. Niitä käyttävät myös maanmittarit ja tähtitieteilijät. Toisin kuin litteät Peilit, heijastimet lähettävät heijastavan valon suoraan takaisin lähteeseensä riippumatta siitä, mistä suunnasta valo tulee.
Kuvittele, että sinulla on litteä peili 1 km: n päässä ja kohtisuorassa näköpiiriisi nähden. Jos katsoisit sitä kaukoputkella, – sinulla ei olisi vaikeuksia skannata edestakaisin ja nähdä itsesi heijastuksessa. Mutta jos yrittäisit valaista peiliä taskulampulla odottaen näkeväsi heijastuvan valon, kohdistuksen pitäisi olla lähes täydellinen. Retroreflector, kaikki mitä tarvitset on lyödä sitä tahansa osa palkki (joka leviää Etäisyys) ja näet heijastus.
Retroreflektorit perustuvat Heijastuslakiin:
polkupyörän heijastimissa on satoja näitä pieniä heijastimia, kukin ehkä 2-3 mm sivulla. Seuraavassa diaesityksessä voit nähdä leikellyn polkupyörän heijastimen sisälle. Slide 1: ssä näkyy muoviin leimatut kuutiorakenteet, mutta on vaikea tietää, mitä läpikuultavalle materiaalille annetaan. Dia 2: ssa se on pölytetty liidulla, joka kokoaa painaumat tehden kuution puolista näkyviä. Slide 3 näyttää heijastimen toiminnassa-huomaa, miten lähes jokainen kulmapinta säteilee valoa! Jos mietit, että ”keltainen” väri on vääristynyt kuva hehkulampun hehkulangan.
Retroheijastimet toimivat niin hyvin, että Apollo 11 -, 14-ja 15-lentojen astronautit jättivät ne Kuuhun. Jos loistaa kirkas laser niitä maasta, ja aika, kuinka kauan se kestää heijastus palata, voit helposti laskea etäisyys Kuuhun. Näitä passiivisia laitteita käytetään edelleen siihen tarkoitukseen, mutta niihin on kertynyt pölyä vuosien varrella, joten heijastavuus on vähentynyt. Katso minun Toukokuu 5, 2014 post noin lisää siitä.
tässä kuva Apollo 15: n retroreflektorista. Kulmakuutiot näkyvät selvästi.
mielenkiintoista on, että on toinenkin passiivinen optinen laite, joka tekee saman kuin kulmakuution retroreflektori. Sitä kutsutaan kissan silmän retroreflektoriksi ja se toimii nimensä mukaisesti kuten kissan (ja muiden selkärankaisten) silmät. Siinä missä kulmakuution retroreflektorit käyttävät vain valon heijastusta, kissansilmät käyttävät sekä heijastusta että taittumista. Liikennemerkkien ja tienpintojen maalauksessa on pieniä läpikuultavia helmiä, jotka jäljittelevät tätä käyttäytymistä.
ensi viikolla Taivaanvaloissa ⇒ kirkkaimmat tähdet eivät ole lähimpiä tähtiä