汽车中的光学知识

牟善秋

“十一”长假到了，高珊的爸爸妈妈决定带她到长白山去旅游.天还没亮，他们一家就出发了.爸爸开了一辆小面包车，高珊坐在爸爸旁边.

高珊发现上车时车内开着灯，开车时爸爸就把车内灯关了.高珊好奇地问：“爸爸，您为什么开车时就把灯关了？”爸爸说：“这样可以防止咱们在前面的挡风玻璃上成像，以免我把像与路上的行人混淆，产生错误判断.”爸爸边说边把车内的灯打开，高珊一看确实如此，就赶紧让爸爸把灯关了.

天还没亮，汽车前灯照亮路面，驶出了城镇.高珊发现，汽车前灯不仅照得很远，而且还能照亮车前面的路面和路边的标志.她想到上物理课时，老师讲过手电筒的反光装置和汽车前灯的反光装置都相当于凹面镜，能把灯泡发出的光反射出去，接近于平行光.高珊头脑中产生了疑问，老师讲得怎么与实际不相符合呢？于是就问爸爸.爸爸说：“你们学的知识是正确的，汽车前灯内的凹面镜确实是把在焦点上的灯丝发出的光以接近平行光的形式反射出去.但是，汽车灯的另一个关键部件在灯罩上，它能使部分光发生偏折，等停车时你看看灯罩就明白了.”

汽车在高速路上飞快地行驶.突然，对面远处驶来一辆汽车，高珊觉得对面的汽车灯光有些刺眼.当两个汽车接近时，只见对面的汽车的强灯光关了，打开了只照地面的灯；同时，高珊看到爸爸把汽车原先的灯关掉，打开只照地面的灯.高珊好奇地问：“爸爸，您怎么按动开关就能改变汽车前灯照得远和近呢？”爸爸说：“这要从汽车前灯的结构说起.汽车前灯是双丝灯泡，一个灯丝在凹面镜的焦点上发光，经凹面镜反射后变成平行光射出，能照得较远，叫‘远光；另一个灯丝在焦点附近，它发出的光被遮光板挡到灯罩反射镜的上半部分，其反射出去的光线都是朝下射向地面的，不会给对面驶来汽车的司机造成眩目，这就是我们平常所说的‘近光.两个灯丝分别由开关控制，当两车相向行驶时，在离对方较近时，关闭‘远光，打开‘近光，可以减少交通事故.还有，天黑时，司机会打开汽车后面的红色尾灯，因为在所有色光中，红光的波长最长，穿透力最大，不容易被散射.红色又是危险象征的颜色，因此在晚上和下雨多雾的情况下开红灯，起到让后车和行人注意的作用，同样也是为了减少交通事故.”

天逐渐亮起来了，凑巧的是那天早晨雾特别大，能见度很低，高珊看见前面有两束黄光射来，就说：“爸爸，慢点行驶，前面有汽车.”爸爸说：“你怎么知道的？”高珊说：“我们上物理课时学过，黄光是波长仅次于红光的一种色光， 穿透力比红光稍差，人眼对黄光的敏感程度比红光强，所以汽车的转向灯和雾灯的颜色常选用黄光.”爸爸夸高珊：“学以致用，真不错！”

经过几个小时的旅途，终于到达长白山了.汽车一停下来，高珊就下车仔细观察汽车头灯，发现汽车头灯装有横竖条纹的玻璃灯罩.高珊仔细思考，终于想通了，汽车头灯玻璃罩相当于透镜和棱镜的组合体.透镜和棱镜对光线有折射作用，所以灯罩通过折射，根据实际需要将光分散到需要的方向上，使光均匀柔和地照亮汽车前进的道路和路边的景物.同时，这种散光灯罩还能使一部分光稍微向上折射，以便照明路标和里程碑，从而确保行车安全.高珊对爸爸妈妈说：“没想到，汽车中的光学知识还真不少呀.”

高珊对这次旅游感触颇深，除了欣赏祖国名山大川的美丽风光外，最大的收获是第一次了解到汽车中包含着这么多光学知识.更加理解物理来源于生活，又服务于社会，激发了她学好物理的兴趣.

责任编辑 蔡华杰