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為何汽車霧燈用黃光,而不是醒目的紅光?

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時間:2017/12/16 15:37:27

什么汽車霧燈用的是黃光?因為人眼對黃綠光最敏感。其實汽車燈具所選用的顏色跟散射因素關系不大,因為在大霧情況下,發生的米氏散射程度和入射光的波長無關。


人眼對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什么顏色的光最敏感,這樣才有意義。視覺神經對不同波長光的感光靈敏度是不一樣的,對綠光最敏感,而對紅、藍光靈敏度最低。國際照明委員會(CIE)根據實驗結果,確定了人眼對各種波長光的相對靈敏度,稱為“光譜光視效能或視見函數”。

在明視情況下,即光亮度大于3cd/m2時,人眼的敏感波長,即光譜光視效率峰值對應波長在555nm處,屬于黃綠光。

在暗視情況下,即光亮度小于0.001cd/m2時,人眼的敏感波長在507nm處。

黃色波長:540~600nm,綠色波長: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?那是紅色對于人類有危險的含義,其實人眼對其靈敏度不高。

光在介質中傳播過程中發生衰減跟什么因素有關

光在空氣中傳播時,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、被轉換、被散射等。這時候,我們關心光的穿透力問題,這涉及大氣分子對光的吸收和散射。

關于大氣分子對光的吸收

光波在大氣傳播時,大氣分子在光波電場作用下產生極化,并以入射光的頻率做受迫振動,光波要克服大氣分子內部阻力而消耗能量,表現為大氣吸收。

構成大氣的原子分子有氮氣、氧氣、二氧化碳、氫氣、水等,其中氮氣和氧氣含量最多,但它們對可見光幾乎不吸收。

實際上,水和二氧化碳分子,特別是水分子在可見光區有寬廣的振動結構,因此它是可見光的最重要的吸收分子,是大氣光學衰減的主要因素。

當入射光的頻率等于大氣分子固有頻率時,則發生共振吸收,這時候光衰減達到最大值。實際上,還有少量的其它分子,例如氦氣、臭氧等在可見光的近紅外區有可觀的吸收作用,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,光穿透力大幅減弱的問題,因為光被水分子吸收了。

關于大氣分子對光的散射

晴天空氣質量良好時,由于氮氣、氧氣、二氧化碳等大氣分子的尺寸遠小于可見光的波長,因此主要考慮瑞利散射,其衰減系數跟分子密度成正比、與波長四次方成反比,可見波長越長散射越弱。

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,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,跟光的波長無關。

為什么汽車霧燈用的是黃光?

因為人眼對黃綠光最敏感。其實汽車燈具所選用的顏色跟散射因素關系不大,因為在大霧情況下,發生的米氏散射程度和入射光的波長無關。

在天氣晴朗無霧霾時,發生的瑞利散射跟入射光的波長有關,波長越長散射越弱,這樣的話,紅光比黃光的波長更長,更不容易發生散射,紅光穿透力更好。

現在的汽車,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。其實轉向燈才是純正的黃色?,F在流行的日行LED行車燈是白色的,并沒有特意做成黃色或者紅色,所以大家還是無需過度解讀燈具顏色的含義。

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