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2020年1月 8日 (水)

再帰反射

★前の記事と、ちょっと以前の記事↓について、追記を書きます。
http://yamada-kuebiko.cocolog-nifty.com/blog/2019/12/post-af99ba.html
2019年12月 6日 (金) 朝の空と電車の信号

で、信号機の枠のような部分が白く光って見えます。
これは何だろう?
自力で発光しているのかどうか、わかりません。
ひょっとして、かなり遠くにいる電車のライトに照らされて受動的に反射光を運転士に返しているのかも。

この記事を書いた後で気になって、写真のプロパティを調べたら、記事冒頭の写真は、フラッシュ禁止で撮影されていて、2枚目の写真はフラッシュを強制発光させての撮影でした。
ということは、おそらく、信号の枠部分には、光が当たるとその光の方向へ反射光を返す、という反射材が塗られていると考えられるのですね。
よくガードレールの一部とか標識とか、あるいは夜間に着るジャケットなど、夜間に自動車のヘッドライトが当たると運転者に光を返すという反射材というのがありますね。多分、あれと同じじゃないか。
電車の運転士に対して、信号はここだ、と強調して伝える役なのではないか。そんな気がしました。

ということで、前の記事になったわけです。

★以下、少し反射材について

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8D%E5%B0%84%E6%9D%90

反射材(はんしゃざい)は、どのような方向・角度から入射した光も光源に向かってそのまま反射(再帰反射)するように作られた製品(リトロリフレクター)のことである。利用目的は主に道路交通の安全向上・安全対策の目的で利用されることが多い。

https://jp-respa.com/%E5%8F%8D%E5%B0%84%E6%9D%90%E3%81%AB%E3%81%A4%E3%81%84%E3%81%A6/%E5%8F%8D%E5%B0%84%E6%9D%90%E3%81%A8%E3%81%AF/

反射材は、再帰反射という性質を持つ素材です。再帰反射とは、ふつうの反射と異なり光がどのような方向から当たっても光源に向かってそのまま反射するように光学的に工夫した反射方法です。
これを身に付けておりますと、車のヘッドライトの光が当たると、その光は、光源である自動車に向かってそのまま反射されます。 このため、本人にはその効果を確認することが出来ませんが、ドライバーからは、非常によく光って見えるわけです。
反射材は、大きく分けてガラスビーズタイプ、プリズムタイプがあります。

2枚の鏡を直角にして自分の顔を写してみてください。普通の鏡の像と違って、向こう側に本当に自分がこっちを向いて立っているように見えますよ。これが再帰反射の効果です。

↓アポロ計画で、月面に「鏡」を置いてきた、その鏡にレーザー光を当てて反射光が返ってくるまでの時間で距離が正確に測定できるようになりました。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%88%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%82%B6%E3%83%BC%E6%B8%AC%E8%B7%9D%E5%AE%9F%E9%A8%93

月レーザー測距実験
月レーザー測距実験(Lunar Laser Ranging experiment)は、LIDARを用いた地球と月の距離の測定である。地球上のレーザーで、アポロ計画により月面に設置された再帰反射器(コーナーキューブ)を狙い、反射した光が戻ってくるまでの時間を測定する。
・・・
長期間の実験による発見は次のとおり。
月は、年間3.8cmの速さで、地球かららせん状に遠ざかっている
・・・

一部の人が、この「鏡」を普通の一枚鏡だと思い込み、地球に向かって正確にレーザー光を送り返すような角度に鏡を設置するのは無理だとして、月面着陸でっち上げ説の根拠にしようとしましたね。コーナーキューブを知らなかったのです。

↓とても詳しくてわかりやすい解説です。ガラスビーズを使った再帰反射器があるようなので、入射角によっては屈折による分光もありうるかな、と考えています。
https://www.ccs-inc.co.jp/guide/column/light_color_part2/vol04.html

https://www.jstage.jst.go.jp/article/sicejl1962/23/7/23_7_614/_pdf
サイドスキャンソナーの話がちょっと出ています。超音波海底探査の方法なのですが、船の横方向に超音波を出して、再帰性の反射をとらえて海底地形を測定する。「角」がないと帰ってこないのですが、広範囲に周囲の状況がわかる方法です。

巡航ミサイルで、サイドルッキングレーダーというレーダーを使って、電波の再帰性の反射によって周囲の地形を把握し、搭載した地図データと照合しながら飛行する、という話を聞いたこともあります。

ステルス戦闘機というものがありますね。普通のジェット機を見慣れた目には不思議な感じがします。電波を反射しにくい塗料を使うのがまず第一。そして翼が機体に直角に立たないようにしたり、機体全体が滑らかな局面になっていたり。レーダー電波を照射されたときに再帰反射を起こさないようにしているのです。

軍事技術なんか知りたくはないけれど、物理教師の目を持っていると、そう言うのが見えちゃうんですよね。

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