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交通标识牌为什么在黑夜中会反光?

作者: 发布日期:2017-10-23 关注次数:
夜晚的道路上,无论你是在漫步还是驾车,有没有注意到汽车的号牌、街上的指示牌,以及交警的背心都具有反光效果,比周边环境要亮很多,在很远的距离就能看到。


你知道这是为什么吗?
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不知道?没关系。本期小漫将带您走近反光材料,共同探寻这些强反光材料的奥秘!(注:下方部分图片可能引起不适,请酌情观看谨慎点击)

 
这是一个普通的反光贴膜:
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剪下一小块,放大100倍。有木有看到无数的小圆点?
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继续放大,“火眼金睛”出现了!这些“火眼金睛”就是起反光作用的玻璃微球。
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原来,反光膜上有无数密密麻麻,尺寸相同的小玻璃球。

说到玻璃球,是不是感觉很熟悉?

比如:

可以用来算命
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用来做艺术品
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还可以用来弹
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可是,这些日常生活中的玻璃球与我们今天要说的玻璃球相比,都可算是庞然大物。因为,反光材料中的玻璃球,直径不到0.0001米。放在手里,看着就像是细沙。

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在电子显微镜下观察,玻璃小球与一根头发丝的直径差不多。除了尺寸小以外,这些微球还有光滑的表面和很高的球形度。

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那么,这么小的玻璃球,是如何实现反光的?

这里,需要介绍一个概念:回归反射。

回归反射是一种特殊的反射现象,就是光从哪里射过来,还能反射回到哪里去。常见的反光材料,都是通过回归反射来获得高亮度的。

下面这张图,说明了玻璃微球实现回归反射的机理:

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要实现高质量的回归反射,所使用的微球应该具有直径小、表面光滑和高球形度这三个条件。

此外,并不是所有玻璃都可以用作回归反射微球。只有折射率在2左右的玻璃材料,才能使光线不偏不倚地返回。因此,普通的硅酸盐玻璃、石英玻璃等,都无法胜任。而必须选择全新的高折射率材料。

用高折射率材料制成的玻璃微球,经过处理后,能实现回归反射,将远方射来的光线反射回发光处,不论在白天或黑夜均有良好的逆反射性。尤其是晚上,能够实现如同白天一样的高能见度。

使用这种高能见度反光材料制成的反光衣,无论穿着者是在遥远处,还是在被光干扰的情况下,都能很容易地被夜间驾驶者发现。

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小小的玻璃微球,已作为反光材料广泛应用在交通设施中,保障了人类的交通安全,可谓“个头虽小,功劳很大”。小漫在此要为发明制造玻璃微球的科学家们点100个赞!
最后
让我们再来欣赏一下玻璃微球不同光线下的“倩影”吧。
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