汽車中的光學(xué)知識(shí)

牟善秋

“十一”長(zhǎng)假到了，高珊的爸爸媽媽決定帶她到長(zhǎng)白山去旅游.天還沒(méi)亮，他們一家就出發(fā)了.爸爸開(kāi)了一輛小面包車，高珊坐在爸爸旁邊.

高珊發(fā)現(xiàn)上車時(shí)車內(nèi)開(kāi)著燈，開(kāi)車時(shí)爸爸就把車內(nèi)燈關(guān)了.高珊好奇地問(wèn)：“爸爸，您為什么開(kāi)車時(shí)就把燈關(guān)了？”爸爸說(shuō)：“這樣可以防止咱們?cè)谇懊娴膿躏L(fēng)玻璃上成像，以免我把像與路上的行人混淆，產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷.”爸爸邊說(shuō)邊把車內(nèi)的燈打開(kāi)，高珊一看確實(shí)如此，就趕緊讓爸爸把燈關(guān)了.

天還沒(méi)亮，汽車前燈照亮路面，駛出了城鎮(zhèn).高珊發(fā)現(xiàn)，汽車前燈不僅照得很遠(yuǎn)，而且還能照亮車前面的路面和路邊的標(biāo)志.她想到上物理課時(shí)，老師講過(guò)手電筒的反光裝置和汽車前燈的反光裝置都相當(dāng)于凹面鏡，能把燈泡發(fā)出的光反射出去，接近于平行光.高珊頭腦中產(chǎn)生了疑問(wèn)，老師講得怎么與實(shí)際不相符合呢？于是就問(wèn)爸爸.爸爸說(shuō)：“你們學(xué)的知識(shí)是正確的，汽車前燈內(nèi)的凹面鏡確實(shí)是把在焦點(diǎn)上的燈絲發(fā)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(gè)關(guān)鍵部件在燈罩上，它能使部分光發(fā)生偏折，等停車時(shí)你看看燈罩就明白了.”

汽車在高速路上飛快地行駛.突然，對(duì)面遠(yuǎn)處駛來(lái)一輛汽車，高珊覺(jué)得對(duì)面的汽車燈光有些刺眼.當(dāng)兩個(gè)汽車接近時(shí)，只見(jiàn)對(duì)面的汽車的強(qiáng)燈光關(guān)了，打開(kāi)了只照地面的燈；同時(shí)，高珊看到爸爸把汽車原先的燈關(guān)掉，打開(kāi)只照地面的燈.高珊好奇地問(wèn)：“爸爸，您怎么按動(dòng)開(kāi)關(guān)就能改變汽車前燈照得遠(yuǎn)和近呢？”爸爸說(shuō)：“這要從汽車前燈的結(jié)構(gòu)說(shuō)起.汽車前燈是雙絲燈泡，一個(gè)燈絲在凹面鏡的焦點(diǎn)上發(fā)光，經(jīng)凹面鏡反射后變成平行光射出，能照得較遠(yuǎn)，叫‘遠(yuǎn)光；另一個(gè)燈絲在焦點(diǎn)附近，它發(fā)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(huì)給對(duì)面駛來(lái)汽車的司機(jī)造成眩目，這就是我們平常所說(shuō)的‘近光.兩個(gè)燈絲分別由開(kāi)關(guān)控制，當(dāng)兩車相向行駛時(shí)，在離對(duì)方較近時(shí)，關(guān)閉‘遠(yuǎn)光，打開(kāi)‘近光，可以減少交通事故.還有，天黑時(shí)，司機(jī)會(huì)打開(kāi)汽車后面的紅色尾燈，因?yàn)樵谒猩庵?，紅光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，穿透力最大，不容易被散射.紅色又是危險(xiǎn)象征的顏色，因此在晚上和下雨多霧的情況下開(kāi)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(lái)了，湊巧的是那天早晨霧特別大，能見(jiàn)度很低，高珊看見(jiàn)前面有兩束黃光射來(lái)，就說(shuō)：“爸爸，慢點(diǎn)行駛，前面有汽車.”爸爸說(shuō)：“你怎么知道的？”高珊說(shuō)：“我們上物理課時(shí)學(xué)過(guò)，黃光是波長(zhǎng)僅次于紅光的一種色光， 穿透力比紅光稍差，人眼對(duì)黃光的敏感程度比紅光強(qiáng)，所以汽車的轉(zhuǎn)向燈和霧燈的顏色常選用黃光.”爸爸夸高珊：“學(xué)以致用，真不錯(cuò)！”

經(jīng)過(guò)幾個(gè)小時(shí)的旅途，終于到達(dá)長(zhǎng)白山了.汽車一停下來(lái)，高珊就下車仔細(xì)觀察汽車頭燈，發(fā)現(xiàn)汽車頭燈裝有橫豎條紋的玻璃燈罩.高珊仔細(xì)思考，終于想通了，汽車頭燈玻璃罩相當(dāng)于透鏡和棱鏡的組合體.透鏡和棱鏡對(duì)光線有折射作用，所以燈罩通過(guò)折射，根據(jù)實(shí)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(jìn)的道路和路邊的景物.同時(shí)，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(biāo)和里程碑，從而確保行車安全.高珊對(duì)爸爸媽媽說(shuō)：“沒(méi)想到，汽車中的光學(xué)知識(shí)還真不少呀.”

高珊對(duì)這次旅游感觸頗深，除了欣賞祖國(guó)名山大川的美麗風(fēng)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(xué)知識(shí).更加理解物理來(lái)源于生活，又服務(wù)于社會(huì)，激發(fā)了她學(xué)好物理的興趣.

責(zé)任編輯 蔡華杰