电动自行车尾灯的学问_物理试题-查字典物理网

诞生于19世纪后10年的汽车，曾经是速度和效率的象征。进入21世纪，伴随着汽车的普及，现实中的交通事故、交通堵塞、能源紧张、环境污染等问题开始困扰着我们，回归传统和自然的呼声越来越高，“骑上你的自行车”成为倡导“国际无车日”（9月22日）活动的宣传用语。“国际无车日”活动并不是拒绝汽车，而是唤起民众对自身生活方式的反思，如何走出既有速度和效率又能减少拥堵和污染这个两难的境地，一种新的交通工具──电动自行车应运而生了。

电动自行车运用了许多物理知识，观察图1所示电动自行车的结构图，填写下表。

构件名称	构件中采取的有效措施	所能达到的实用价值
尾灯		能使入射光平行反向射回，增强反射效果，消除安全隐患

要想解答这道中考题，先来看一道数学证明题。

如图2所示，两个互相垂直的平面镜和构成一个反射器。在跟这两个镜面垂直的平面内，有一条入射光线，经过两个镜面的反射，沿方向射出。改变入射光线的方向，反射光线的方向也跟着改变。试证明、两光线平行。

分析要证明、平行，就需要利用两条直线平行的判定定理，就必须找出角之间的关系。而要找角的关系。还必须用反射定律中的一些知识。

解分别在、两点做法线和，因为两平面镜互相垂直，所示。

根据反射定律有∠l=∠2；∠3=∠4

在中，∠2＋∠3=90°

则 ∠1+∠4=90°

∴ ∠2+∠3+∠1+∠4=90°+90°=180°

即 ∠ABC+∠BCD=180°

同旁内角互补。可得∥

即、两光线平行。

结论两个互成直角的平面镜，可以实现反射光线平行于入射光线按原方向返回，但不是按原路返回。

同学们你仔细观察过自行车（哪怕是电动自行车）后泥瓦上的红色尾灯吗？既然是灯，里面应该有灯泡，它发光后来警告后面的来车，可是我们看到已经损坏的自行车尾灯，并没有灯泡，这是怎么回事呢？

原来自行车的尾灯使用了角反射器。所谓角反射器是由两个相互垂直的平面镜组成的。自行车尾灯是多组相互垂直的平面镜组成的，如图3──甲所示。我们以其中的一副角反射器来分析以下（图乙）：当一束光照射到一个反射镜上时，光经过平面镜的反射光又照射到平面镜上再次发生反射。根据上题证明知：光经过反射器反射后沿与原方向平行的方向反射回去（不是沿原光路反射回去），这就是光的逆向反射。

红色塑料制成的自行车尾灯，其外表是平面，在此塑料平面的背面（即向着自行车前方的一面）上凸起许许多多整齐排列的直角锥棱镜，每个直角锥棱镜相当于三个相互垂直的平面镜。这种特殊的设计，使得在夜间，汽车灯光照在它上面时无论入射方向如何，反射光都能返回汽车，光强远大于一般的漫反射光，像发光的红灯，足以使司机观察到，保证了行车安全。

明白了角反射器的工作原理，阅读以下短文后，回答问题。

根据光的逆向反射原理，公路两旁的各种交通知识标志和符号是由逆向反光薄膜制成的。这种逆向反光薄膜，由透明保护层、单层排列的超微玻璃珠（直径为左右的空心玻璃珠）、反光层、胶合层等组成。白天通过对阳光的镜面反射和漫反射，司机可以看清楚这类交通标志和符号。夜间在汽车灯光照射下，光线沿原路径返回，标志十分明亮，司机在几百米外即可看清它。现在，这种逆向反光薄膜的透明保护层已做成白、黄、红、橙、蓝、绿灯多种颜色，在车灯的照射下，可呈现色彩绮丽的各种交通标志、广告等。