Haben Sie sich jemals gefragt, wie es möglich ist, dass der vom hinteren Reflektor eines Fahrrads reflektierte Strahl von Autoscheinwerfern zu den Augen des Fahrers zurückkehrt, unabhängig davon, wo sich das Auto in Bezug auf das Fahrrad befindet?
Wenn der Reflektor nur ein flacher Spiegel wäre, würde der Strahl nur für eine Position des Autos in ihre Augen reflektiert – tatsächlich würden Sie das Fahrrad nur sehen, wenn es direkt vor Ihnen wäre (a)! Wenn das Fahrrad zur Seite wäre, würde die Reflexion nicht auf ihre Augen treffen und das Fahrrad und der Fahrer würden effektiv verschwinden (b). (Abbildung 1)
Echte Fahrradreflektoren sind jedoch nicht verfügbar. Sie bestehen aus einer großen Anzahl kleiner Tetraeder, die so zusammengesetzt sind, dass sich dazwischen Dips in Form einer Ecke eines rechtwinkligen Würfels befinden. Dies ist in 3D schwer zu zeichnen, daher betrachten wir die 2D-Version, bei der ein Lichtstrahl auf die Ecke eines Quadrats trifft (Abbildung 2).
Sie sollten den beiden Diagrammen in Abbildung 2 entnehmen, dass der Lichtstrahl in jedem Winkel, in dem er auf die Ecken trifft, entlang seines ursprünglichen Pfades zurückreflektiert wird.
Das gleiche gilt in 3D für den Fahrradreflektor. Dies bedeutet, dass es keine Rolle spielt, wo sich die Autoscheinwerfer befinden – wenn Licht auf den Reflektor trifft, wird es zum Auto zurückreflektiert und der Radfahrer wird gesehen, egal wo er sich befindet (Abbildung 1 (c)).
schoolphysics: Fahrradreflektor
Um eine Animation des Fahrradreflektors zu sehen, klicken Sie auf den Animationslink.