[科普中国]-自行车尾灯“发光”的原理

你是否注意过自行车的尾灯，它们不依靠电发光，但在夜幕中骑行时却可以“亮”起来，成为骑行中不可或缺的安全配件。

自行车的尾灯一般由红色或黄色塑料制成。因为有色的不透明体只能反射与它颜色相同的色光，所以，无论外界有多少种颜色的光射到自行车尾灯上，它都只反射红光或黄光。

自行车尾灯多为一个外表面平整、内壁有许多突出的直角锥体组成的红色塑料罩，其具有良好的反射灯光的特性。

自行车的尾灯会使用角反射器，角反射器由两个互相垂直的平面镜组成，自行车尾灯有多组相互垂直的平面镜。当平行光入射到角反射器上时，根据光的反射原理，反射光线会与入射光线平行反射回来。

如上图所示，两个互相垂直的平面镜S1和S2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AB，经过两个镜面的反射，沿CD方向射出。分别在B、C两点作法线BE和CE，因为两平面镜互相垂直，所以BE⊥CE。

根据反射定律，因而可以得出∠l=∠2，∠3=∠4；

在Rt△BEC中，∠2+∠3=90°，

则∠1+∠4=90°，

∴∠2+∠3+∠1+∠4=90°+90°=180°，

即∠ABC+∠BCD=180°。

根据同旁内角互补，可得AB∥CD，即光经过角反射器反射后沿与原入射光线平行的方向反射回去，这就是光的逆向反射。

由此可证，光线不论以什么角度，也不论射向哪一个镜面，自行车有了尾灯装置后，汽车的灯光从后面射向尾灯时，其光线都将被自行车尾灯沿反方向反射回去。所以，在夜间，汽车司机可以根据自行车尾灯反射出的信号，了解前面自行车的情况，从而确保安全。

另外，公路两旁的各种交通指示标志符号也利用了光的逆向反射原理，不过，这些交通指示标志符号牌是由交通标志基板和附着其上的反光膜所组成，而不是平面镜。

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