自行车尾灯的光学原理

一盏红色尾灯安装在自行车的后部。里面没有灯泡。它有什么用？在白天，它的红色会引起后面司机的注意。晚上，你拿着手电筒，它会“发光”。它的能力是不管入射光从哪个角度来，它的反射光都可以逆着原来的方向反射回来。自行车的后部装有它，它后面的车灯照在上面。司机看起来特别耀眼，这吸引了司机的注意力，并防止了汽车碰撞。

现在拿两个镜子，使它们彼此成90度，这样就形成了一个均匀的镜子。你可以通过玩一个平镜游戏来解开自行车尾灯的谜团。将镜子放在小柜子上，使镜子离地面的高度与你眼睛的高度相同。如图4-7所示，拿一个手电筒放在你的头上。打开手电筒，让光线水平照射到平面镜上。看！平面镜反射的光闪闪发光。无论手电筒的光线射向镜子的哪个方向，只要光线保持水平，反射的光线总是会反射回原来的方向。

图4-8显示了偶数反射镜的光路。入射光沿AO方向入射到第一反射镜M1上，反射后沿O1O2方向入射到第二反射镜M2上，最后反射光沿O2B方向反射回来。我们可以证明O2B平行于AO1。因为主∠ 1 = ∠ 2，(光的反射定律)O1N 1∑MM2(它们同时垂直于MM1)∠2 =∠3，(内角)∠ 4 = ∠ 5，(光的反射定律)∠ 6 = 90-5 = 90-4 = ∠ 3，所以∠6 =∠3 =∠2 =∠1；因为∠ 3 = ∠ 7(顶角相反)，所以∠6+∠7 =∠1+∠2；结论如果将O2B∑AO1(等等静压角)加到该平面镜上，三面镜将相互垂直。这就像从盒子上切一个角，得到一个四面体，它变成了一个角度反射镜，实际上是一个三对反射镜。从任何方向射向角反射器的光都会被它反射回原来的方向。自行车的尾灯表面上看起来像蜂窝图案，但实际上里面有许多角反射器。20世纪60年代，科学家利用宇宙飞船在月球上安装了一个角反射器。从地球向角反射器发射激光束精确地测量激光束从地球撞击反射器然后返回地球的时间，然后利用光速可以计算出月球和地球之间的距离。