什么汽車霧燈用的是黃光?因?yàn)槿搜蹖?duì)黃綠光最敏感。其實(shí)汽車燈具所選用的顏色跟散射因素關(guān)系不大,因?yàn)樵诖箪F情況下,發(fā)生的米氏散射程度和入射光的波長(zhǎng)無(wú)關(guān)。
人眼對(duì)什么顏色的光最敏感
汽車安裝的燈具目的就是警醒,所以得先弄清人眼對(duì)什么顏色的光最敏感,這樣才有意義。視覺(jué)神經(jīng)對(duì)不同波長(zhǎng)光的感光靈敏度是不一樣的,對(duì)綠光最敏感,而對(duì)紅、藍(lán)光靈敏度{zd1}。國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,確定了人眼對(duì)各種波長(zhǎng)光的相對(duì)靈敏度,稱為“光譜光視效能或視見(jiàn)函數(shù)”。
在明視情況下,即光亮度大于3cd/m2時(shí),人眼的敏感波長(zhǎng),即光譜光視效率峰值對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)在555nm處,屬于黃綠光。
在暗視情況下,即光亮度小于0.001cd/m2時(shí),人眼的敏感波長(zhǎng)在507nm處。
黃色波長(zhǎng):540~600nm,綠色波長(zhǎng):495nm~540nm,青色:460~495nm。
那么霧燈用的是黃光,是很合理的。那么為什么剎車燈采用紅燈呢?那是紅色對(duì)于人類有危險(xiǎn)的含義,其實(shí)人眼對(duì)其靈敏度不高。
光在介質(zhì)中傳播過(guò)程中發(fā)生衰減跟什么因素有關(guān)
光在空氣中傳播時(shí),由于大氣中存在多種氣體分子、塵埃、煙霧、濕氣等而使部分輻射能量被吸收、被轉(zhuǎn)換、被散射等。這時(shí)候,我們關(guān)心光的穿透力問(wèn)題,這涉及大氣分子對(duì)光的吸收和散射。
關(guān)于大氣分子對(duì)光的吸收
光波在大氣傳播時(shí),大氣分子在光波電場(chǎng)作用下產(chǎn)生極化,并以入射光的頻率做受迫振動(dòng),光波要克服大氣分子內(nèi)部阻力而消耗能量,表現(xiàn)為大氣吸收。
構(gòu)成大氣的原子分子有氮?dú)?、氧氣、二氧化碳、氫氣、水等,其中氮?dú)夂脱鯕夂孔疃啵鼈儗?duì)可見(jiàn)光幾乎不吸收。
實(shí)際上,水和二氧化碳分子,特別是水分子在可見(jiàn)光區(qū)有寬廣的振動(dòng)結(jié)構(gòu),因此它是可見(jiàn)光的最重要的吸收分子,是大氣光學(xué)衰減的主要因素。
當(dāng)入射光的頻率等于大氣分子固有頻率時(shí),則發(fā)生共振吸收,這時(shí)候光衰減達(dá)到{zd0}值。實(shí)際上,還有少量的其它分子,例如氦氣、臭氧等在可見(jiàn)光的近紅外區(qū)有可觀的吸收作用,但是大氣中含量甚微,一般不考慮其吸收作用。
這解釋了大霧時(shí),光穿透力大幅減弱的問(wèn)題,因?yàn)楣獗凰肿游樟恕?
關(guān)于大氣分子對(duì)光的散射
晴天空氣質(zhì)量良好時(shí),由于氮?dú)?、氧氣、二氧化碳等大氣分子的尺寸遠(yuǎn)小于可見(jiàn)光的波長(zhǎng),因此主要考慮瑞利散射,其衰減系數(shù)跟分子密度成正比、與波長(zhǎng)四次方成反比,可見(jiàn)波長(zhǎng)越長(zhǎng)散射越弱。
在有塵埃、鹽粒、雨、雪、霧霾的情況下,由于這些粒子的尺寸一般都大于光的波長(zhǎng),因此主要考慮米氏散射。米氏散射跟粒子尺寸、密度分布及折射率特性有關(guān),跟光的波長(zhǎng)無(wú)關(guān)。
為什么汽車霧燈用的是黃光?
因?yàn)槿搜蹖?duì)黃綠光最敏感。其實(shí)汽車燈具所選用的顏色跟散射因素關(guān)系不大,因?yàn)樵诖箪F情況下,發(fā)生的米氏散射程度和入射光的波長(zhǎng)無(wú)關(guān)。
在天氣晴朗無(wú)霧霾時(shí),發(fā)生的瑞利散射跟入射光的波長(zhǎng)有關(guān),波長(zhǎng)越長(zhǎng)散射越弱,這樣的話,紅光比黃光的波長(zhǎng)更長(zhǎng),更不容易發(fā)生散射,紅光穿透力更好。
現(xiàn)在的汽車,一般都配備了前后霧燈,前霧燈是黃色或者白色的,后霧燈是紅色的。其實(shí)轉(zhuǎn)向燈才是純正的黃色?,F(xiàn)在流行的日行LED行車燈是白色的,并沒(méi)有特意做成黃色或者紅色,所以大家還是無(wú)需過(guò)度解讀燈具顏色的含義。