kérdés: tegnap este elhajtottam egy srác mellett egy kerékpárral, és a hátsó lámpái olyan világosak voltak, hogy azt hittem, elektromos meghajtásúak. Aztán ahogy elkezdtem elhaladni mellette, a fények elhalványultak, így tudtam, hogy reflektoroknak kell lenniük. Elgondolkodtatott, hogy ezek a dolgok valójában hogyan működnek. Van valamilyen speciális tükör a piros műanyag alatt? – PH, Miami, FL
Válasz: Nem egészen. Ha egy egyszerű lapos tükör lenne benne, alig látna fényt — hacsak nem közvetlenül a kerékpár mögött volt, ahelyett, hogy biztonságosan elhaladt volna mellette. Szükség van egy “tükörre”, amely fényt ad vissza a vezető szemébe, függetlenül a jármű fényszórói és a reflektor közötti szögtől.
a kerékpár reflektorok körsugárzó viselkedése egy úgynevezett retroreflektorból (más néven “sarok kocka reflektor”) származik. A fenti képen egy csillagászati esemény jele látható, amelyet kerékpár reflektorok segítségével készítettem. Vegye figyelembe, hogyan “világítanak”, amikor egy zseblámpa megvilágítja őket. Vegye figyelembe azt is, hogy a zseblámpa fénysugara a jel síkjához képest 60 milliméterre irányult, csakúgy, mint a kamera látószöge.
a fényvisszaverőket közel száz éve használják a kerékpárokon és az autók hátsó lámpáin. Újabban már használják kocogás ruházat és hátizsákok. A földmérők és csillagászok is használják őket a távolságméréshez. A lapos tükrökkel ellentétben a fényvisszaverők az ütköző fényt egyenesen visszaadják a forrásnak, függetlenül attól, hogy a fény milyen irányból származik.
képzelje el, hogy 1 km-re van egy lapos tükör, amely merőleges a látóvonalára. Ha teleszkópon keresztül néznéd, nem okozna gondot a szkennelés oda-vissza, és látni magad a tükörképben. De ha megpróbálna egy zseblámpát ragyogni a tükörre, arra számítva, hogy a fény visszaverődik, az igazításnak közel tökéletesnek kell lennie. A retroreflektor, minden amire szüksége van, hogy elérje azt bármely részét a fény (amely terjed ki a távolság), és látni fogja a visszaverődés.
a fényvisszaverők a reflexió törvényén alapulnak:
a kerékpár-reflektorok több száz ilyen apró fényvisszaverőt tartalmaznak, mindegyik oldalirányban 2-3 mm lehet. A következő diavetítés lehetővé teszi, hogy egy boncolt kerékpár reflektor belsejében láthasson. Dián 1 láthatja a műanyagba bélyegzett köbös szerkezeteket, de az áttetsző anyag miatt nehéz tudni, mi az. A 2. diában krétával porolják, amely összegyűlik a mélyedésekben, így láthatóvá válnak a köbös arcok. A 3. ábra a reflektor működését mutatja-vegye figyelembe, hogy szinte minden sarokkocka-oldal fényt bocsát ki! Abban az esetben, ha kíváncsi, hogy a “sárga” szín a villanykörte izzószálának torz képe.
a Retroreflektorok olyan jól működnek, hogy az Apollo 11, 14 és 15 küldetések űrhajósai a Holdon hagyták őket. Ha fényes lézert ragyog rájuk a földről, és mennyi ideig tart a visszaverődés visszatérése, könnyen kiszámíthatja a Hold távolságát. Ezeket a passzív eszközöket még mindig használják erre a célra, de az évek során felhalmozódtak a por, így a visszaverődés csökkent. Lásd a május 5, 2014 utáni többet erről.
itt egy fotó az Apollo 15 retroreflektorról. A sarokkockák jól láthatóak.
érdekes, hogy van egy másik passzív optikai eszköz, amely ugyanazt csinálja, mint egy sarokkocka retroreflektor. Macskaszem retroreflektornak hívják, és úgy működik, ahogy a neve is sugallja, mint egy macska (és más gerincesek) szeme. Míg a corner cube retroreflektorok csak a fény visszaverődését használják, a macska szeme mind a visszaverődést, mind a refrakciót használja. A közlekedési táblákon és az útfelületeken lévő festék kis áttetsző gyöngyöket tartalmaz, amelyek utánozzák ezt a viselkedést.
jövő héten az égbolt fényeiben a legfényesebb csillagok nem a legközelebbi csillagok