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1.雾都的贡献

发布时间:2021-08-08 12:19:53

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光学是关于光和视觉的科学,早期只用于跟眼睛和视觉相联系的事物。今天常说的光学是广义的,是研究从微波、红外线、可见光、紫外线直到x射线的宽广波段范围内的,关于电磁辐射的发生、传播、接收和显示,以及跟物质相互作用的科学。

光学分成几何光学、物理光学和量子光学。同时由于光学有着广泛的应用,所以一系列应用背景较强的分支学科也属于光学的范畴。

光学是物理学的一个重要组成部分,也是与其他应用技术紧密相关的学科。

1.雾都的贡献

在20世纪30年代,自行车在英国风行一时,但英国是一个多雾的国家,自行车的出现给交通安全带来了很大的隐患。因此,英国政府为了想出一个办法解决这个问题,悬赏征集建议。

由此,诞生了我们现在使用的尾灯。

尾灯看起来是一片塑料,其实作用和构造很奥妙。当汽车灯光照向自行车时,自行车的尾灯能强烈地发亮,引起司机的注意。你也许认为那与镜子的作用相同。其实不然,要想看见镜面发射的光,入射光线必须垂直于镜面,观察的人也必须正对着镜面,若光从侧后方照射时,由于光反射向另一侧,观察者就看不到反射光。

小平一直很注意观察周围的事物,她非常想了解尾灯的原理,就找到自己的物理老师。于是,她的老师做了一个实验:把一个夹角为90°的偶镜直立在柜子上,让镜子的中间部分距地面的高度和人的眼睛距地面的高度相同。取一个手电筒,把它靠在人头部的一侧,让它和眼睛在同一水平线上。打开手电筒,让光线水平地入射到偶镜中,人会从偶镜中看到炫目的反射光线。不管你站在什么方向,只要保证光线沿水平入射,用光的反射定律可以证明,反射光线总是沿着原来的方向返回。老师说:“如果光线不沿水平入射,反射光也就不沿原路返回,而射向另外一个方向,这种情况怎么办呢?这并不难办,只要把三面相互垂直的镜面装在一起,就像一个箱子的一角一样,问题就解决了。”这种装置叫“角反射器”。三面镜子组成的角反射器有三条公共的棱边,相当于三个偶镜,因此光线无论从什么角度射到它上面,都会沿着原方向反射回来。

仔细观察尾灯的红色塑料片上有很多突起的部分,每个突起的部分都是一个角反射器。汽车的前灯照在它上面的时候,就能把光按原来方向反射回去。其实公路上的“猫眼”就是一些简易的角反射器。

【拓展知识】

月球上也有“猫眼”,这个“猫眼”就是角反射器。1969年7月,“阿波罗”11号的宇航员首次登上月球时,他们把角反射器装在了月球上。这个角反射器的质量是30千克,由100块熔融石英直角棱镜组成。自那次以后,又陆续送上去四块,它们的面积更大。

【拓展知识】

在天空飞行着的数十个人造卫星上,也都装有大大小小不同的角反射器。当从地面向月球或这些人造卫星发射激光时,无论月球或人造卫星运行到什么方位,这些角反射器总能把光线反射到原来发光的地方,在它们的帮助之下,地球上的人们可以精确地测定它们的距离、速度与加速度。

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