浅析汽车运用的光学原理.doc

浅析汽车运用的光学原理【摘 要】本文主要阐述了汽车的挡风玻璃、观后镜、头灯、雾灯、刹车灯、尾灯等部件的设计所运用的光学知识，通过对这些部件所用光学原理的深度剖析，使我们更加全面的认识了解这些部件设计原理。【关键词】光学知识 汽车挡风玻璃 观后镜 头灯 尾灯作为一名物理老师，总是经常听到学生说物理科目很难学。究其原因，物理科目理论性强，学生学习起来的确有一定的难度。但我认为还有一个很重要的原因就是学生缺乏学习物理学的兴趣，学生学习物理的积极性主动性不强。其实在生活中有很多事物都运用了物理知识，如果我们在课堂教学中能把这些物理知识与生活实际相联系，不仅可以理论联系实际，还可以激发学生学习物理学的兴趣。从而改变学生对物理科目厌学的状况。现在我就以汽车为例，说说汽车哪些部件的设计运用了光学知识。一、驾驶室前面的挡风玻璃安装成倾斜状驾驶室的挡风玻璃安装成倾斜状除了减小阻力和使车型美观之外，还有一个很重要的原因就是行车安全。我们现在从光学原理来进行分析行车安全的原因。首先如果把挡风玻璃安装成竖直状，车内的景物就会在挡风玻璃上形成虚像，而且这个虚像就会出现在行车的正前方，司机就会把车内的景物误认为路上的景物，给司机造成错觉，这样就很容易造成交通事故。其实晚上行车时车内不宜开灯也正是这个原因。如果安装成倾斜状，形成的虚像就不会在车的正前方，而在车的斜上方，司机也就不会出现错觉，这样客观上避免了交通事故的发生。其次如果把挡风玻璃安装成竖直状，当有强光照在迎面开来的汽车的挡风玻璃上，挡风玻璃就会把强光垂直的反射回来，这样就会影响对面开车司机的视线从而造成交通事故。如果安装成倾斜状，反射光就会被反射到空间，不会影响对面司机的视线。二、汽车观后镜是凸面镜我们仔细观察就会发现汽车观后镜是凸面镜而不是平面镜，其主要的原因凸面镜可以观察到的范围比同口径的平面镜大得多。这样司机在行车的过程中就能更加全面的观察到后面的行车和行人的位置，从而及时校正自己的行车路线。三、汽车头灯的独特结构汽车头灯灯泡采用的是双灯丝卤钨灯，两根灯丝通过交换开关控制。一根是远距离灯丝用于夜间行驶时照亮远处，也就是我们所说的大灯。头灯是凹面镜，大灯的灯丝就位于凹面镜的焦点上，而且灯丝的功率较大，灯丝发出的强光经过凹面镜反射平行的向前射出，能远距离的照亮前方的道路，才能保证夜间的行车安全。还有一根灯丝是近距离灯丝，也就是我们所说的小灯。灯丝位于焦点前面一点，上面加了一个小灯罩。把光直接反射到近距离的路面。在会车时开启小灯，既避免了强光刺眼而互相影响对方的驾驶，又能看清前面的道路，当然会车时别忘了减速保证大家的行车安全。四、汽车的雾灯是黄色光，刹车灯是红色光其实这些灯光的颜色并不是为了好看，其中还是有一定的光学知识。我们知道在七种单色光中，红色光和黄色光都是波长较长的可见光，这两种色光的波长与大气分子和悬浮在大气中的尘埃雾珠等微粒的尺寸比较接近容易产生衍射，穿透能力较强。在大雾天气，能见度比较低，这时开启雾灯，雾灯照射的比较远，司机在较远的距离就容易观察到前方的车辆，当然车辆也要减速行驶才更加安全。刹车灯除了穿透力较强外，还有一个重要的原因就是红色光比较醒目，容易引起司机的注意，前方车辆减速时，自己也应赶快减速。避免出现追尾。五、汽车尾灯独特反射面我们还可以发现有的汽车后面装了一些本身不发光的红色尾灯，别认为这些尾灯是装饰品，其实它还是有一定的作用。这些尾灯是红色光的原因我在前面已经说过了，这里就不再重复了。如果我们仔细观察就可以发现这些尾灯的反射面凹凸不平。其实这些反射面都是互相垂直的锯齿形状，尾灯的反射面就相当于全反射棱镜。当入射光照射到尾灯反射面上时就会发生全反射，因而反射光较强，后面的司机在远距离就会观察到前方的车辆。其实我们在自行车和摩托车上都可以看到这样的尾灯。当然与汽车有关的物理知识远不止这些。只要我们