自行车尾灯和角反射镜简介

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1、自行车尾灯和角反射镜简介自行车尾灯原理的示意图如图1所示。从示意图上看，很容易把自行车尾灯 想象成“洗衣板型”。我们知道，光射向尾灯，经过两次反射后，将沿着与入射 方向相反的方向射出。能够实现这一要求的光学仪器有两种，一种是利用全反射 原理制成的棱镜。如图2所示的等腰直角棱镜，如果光垂直地射到AC面上，则 光在AB , BC两个面上都会发图1图 2图 3生全反射，最后沿着与入射光相反的方向从AC面射出。另外一种是两个互 相垂直放置的平面镜。如图3,不论光线AB以多大的入射角人射，出射光线CD 都跟AB平行。那么，自行车尾灯到底是什么样的呢?下面我们就来探讨它的构造、原理以 及有关角反射镜的一些

2、知识。1角锥棱镜与空心锥镜 由三个互相垂直的平面镜红成的空心锥镜，特点是无论光线从什么方向射到 任意镜面上，出射光线必定与入射光线反向，如图4 所示。图4图5图6四面体直角棱镜，又叫角锥棱镜，由三个互相垂直的棱面组成。从斜面入射的光线相继在三个直角面上全反射后，从斜面与入射光线平行反向射出，如图5 所示。空心锥镜和角锥棱镜都具有使出射光线平行于入射方向反射出去的特性，它 们统称为角反射镜。2自行车尾灯的构造与作用仔细观察自行车的尾灯就会发现，它由若干个角锥棱镜组成。 互相垂直的 三个棱面在尾灯的内侧，第四个面（底面）对着观察者，如图6 所示。夜间，当汽 车前灯射出的光照到自行车尾灯上时，大部分

3、光发生了全反射，尾灯正好把光反 射到这辆汽车上。汽车司机看见自行车尾灯发出明亮的红光就会采取措施，以免 撞到骑车人。可能存在这样的看法:既然自行车的尾灯被汽车前灯照射，则反射光应回到 前灯，而不应照到司机的眼睛上。是的，如果角锥棱镜是理想的角锥棱镜，其中 的三面镜子都互相垂直，的确会出现这种情况。但若使两镜面间的夹角稍偏离 90，就能使反射光稍散开，这样司机就能看见自行车的尾灯光了。3角反射镜的应用角反射镜在雷达定位中有重要的应用。雷达发送的波能从角反射镜准确地反 射回雷达，而不会向其它方向漫射，因此可以在很远的距离上发现从反射镜反射 回来的信号，由此可以用角反射镜探测某些星球上的地形。此外，还可以把角反 射镜安置在江河海洋的浅滩上，领航员在自己的雷达屏幕上就能清晰地看见水浅 的地方，避免船只搁浅。角反射镜还可以用来对抗雷达定位。从飞机上投下角反 射镜，由于它的反射信号比飞机的强，能转移雷达的“注意力”，而使飞机乘机 逃之夭夭。1971 年苏联发射的“月球车一 1 号”携带了法国制造的角反射镜，在月球 上成功地进行工作。从克里米亚发送到“月球车一 1 号”上的激光束返回了克里 米亚。这使人类更详细地了解月球运动的性质，解答了有关测量学的许多课题。