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为什么汽车雾灯用黄光?

上传时间:2015-12-25 17:25  来源:十万个为什么  手机版
    大雾天,司机通常会开启汽车的雾灯装置来示意周围车辆,观察仔细的朋友会发现,汽车的雾灯是黄色的而不是最醒目的红光,这是为什么呢?爱问为什么网在这里给你解答这个问题。其实汽车灯具所选用的颜色跟散射因素关系不大,因为在大雾情况下,发生的米氏散射程度和入射光的波长无关。
 
● 人眼对什么颜色的光最敏感
    汽车安装的灯具目的就是警醒,所以得先弄清人眼对什么颜色的光最敏感,这样才有意义。视觉神经对不同波长光的感光灵敏度是不一样的,对绿光最敏感,而对红、蓝光灵敏度最低。国际照明委员会(CIE)根据实验结果,确定了人眼对各种波长光的相对灵敏度,称为“光谱光视效能或视见函数”。
    在明视情况下,即光亮度大于3cd/m2时,人眼的敏感波长,即光谱光视效率峰值对应波长在555nm处,属于黄绿光。
    在暗视情况下,即光亮度小于0.001cd/m2时,人眼的敏感波长在507nm处。
    黄色波长:540~600nm,绿色波长:495nm~540nm,青色:460~495nm。
    那么雾灯用的是黄光,是很合理的。那么为什么刹车灯采用红灯呢?那是红色对于人类有危险的含义,其实人眼对其灵敏度不高。
为什么汽车雾灯用黄光?
 
● 光在介质中传播过程中发生衰减跟什么因素有关
    光在空气中传播时,由于大气中存在多种气体分子、尘埃、烟雾、湿气等而使部分辐射能量被吸收、被转换、被散射等。这时候,我们关心光的穿透力问题,这涉及大气分子对光的吸收和散射。
 
● 关于大气分子对光的吸
    光波在大气传播时,大气分子在光波电场作用下产生极化,并以入射光的频率做受迫振动,光波要克服大气分子内部阻力而消耗能量,表现为大气吸收。
    构成大气的原子分子有氮气、氧气、二氧化碳、氢气、水等,其中氮气和氧气含量最多,但它们对可见光几乎不吸收。
    实际上,水和二氧化碳分子,特别是水分子在可见光区有宽广的振动结构,因此它是可见光的最重要的吸收分子,是大气光学衰减的主要因素。
    当入射光的频率等于大气分子固有频率时,则发生共振吸收,这时候光衰减达到最大值。实际上,还有少量的其它分子,例如氦气、臭氧等在可见光的近红外区有可观的吸收作用,但是大气中含量甚微,一般不考虑其吸收作用。
    这解释了大雾时,光穿透力大幅减弱的问题,因为光被水分子吸收了。
 
关于大气分子对光的散射
    晴天空气质量良好时,由于氮气、氧气、二氧化碳等大气分子的尺寸远小于可见光的波长,因此主要考虑瑞利散射,其衰减系数跟分子密度成正比、与波长四次方成反比,可见波长越长散射越弱。
    在有尘埃、盐粒、雨、雪、雾霾的情况下,由于这些粒子的尺寸一般都大于光的波长,因此主要考虑米氏散射。米氏散射跟粒子尺寸、密度分布及折射率特性有关,跟光的波长无关。
 
● 为什么汽车雾灯用的是黄光?
    因为人眼对黄绿光最敏感。其实汽车灯具所选用的颜色跟散射因素关系不大,因为在大雾情况下,发生的米氏散射程度和入射光的波长无关。
    在天气晴朗无雾霾时,发生的瑞利散射跟入射光的波长有关,波长越长散射越弱,这样的话,红光比黄光的波长更长,更不容易发生散射,红光穿透力更好。
    现在的汽车,一般都配备了前后雾灯,前雾灯是黄色或者白色的,后雾灯是红色的。其实转向灯才是纯正的黄色。现在流行的日行LED行车灯是白色的,并没有特意做成黄色或者红色,所以大家还是无需过度解读灯具颜色的含义。