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交通標識牌為什么在黑夜中會反光?

作者: 發布日期:2017-10-23 關注次數:
夜晚的道路上,無論你是在漫步還是駕車,有沒有注意到汽車的號牌、街上的指示牌,以及交警的背心都具有反光效果,比周邊環境要亮很多,在很遠的距離就能看到。


你知道這是為什么嗎?
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不知道?沒關系。本期小漫將帶您走近反光材料,共同探尋這些強反光材料的奧秘!(注:下方部分圖片可能引起不適,請酌情觀看謹慎點擊)

 
這是一個普通的反光貼膜:
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剪下一小塊,放大100倍。有木有看到無數的小圓點?
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繼續放大,“火眼金睛”出現了!這些“火眼金睛”就是起反光作用的玻璃微球。
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原來,反光膜上有無數密密麻麻,尺寸相同的小玻璃球。

說到玻璃球,是不是感覺很熟悉?

比如:

可以用來算命
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用來做藝術品
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還可以用來彈
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可是,這些日常生活中的玻璃球與我們今天要說的玻璃球相比,都可算是龐然大物。因為,反光材料中的玻璃球,直徑不到0.0001米。放在手里,看著就像是細沙。

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在電子顯微鏡下觀察,玻璃小球與一根頭發絲的直徑差不多。除了尺寸小以外,這些微球還有光滑的表面和很高的球形度。

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那么,這么小的玻璃球,是如何實現反光的?

這里,需要介紹一個概念:回歸反射。

回歸反射是一種特殊的反射現象,就是光從哪里射過來,還能反射回到哪里去。常見的反光材料,都是通過回歸反射來獲得高亮度的。

下面這張圖,說明了玻璃微球實現回歸反射的機理:

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要實現高質量的回歸反射,所使用的微球應該具有直徑小、表面光滑和高球形度這三個條件。

此外,并不是所有玻璃都可以用作回歸反射微球。只有折射率在2左右的玻璃材料,才能使光線不偏不倚地返回。因此,普通的硅酸鹽玻璃、石英玻璃等,都無法勝任。而必須選擇全新的高折射率材料。

用高折射率材料制成的玻璃微球,經過處理后,能實現回歸反射,將遠方射來的光線反射回發光處,不論在白天或黑夜均有良好的逆反射性。尤其是晚上,能夠實現如同白天一樣的高能見度。

使用這種高能見度反光材料制成的反光衣,無論穿著者是在遙遠處,還是在被光干擾的情況下,都能很容易地被夜間駕駛者發現。

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小小的玻璃微球,已作為反光材料廣泛應用在交通設施中,保障了人類的交通安全,可謂“個頭雖小,功勞很大”。小漫在此要為發明制造玻璃微球的科學家們點100個贊!
最后
讓我們再來欣賞一下玻璃微球不同光線下的“倩影”吧。
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