在黑暗中被看到

一个反光科学项目

夜晚明亮? 你知道哪些颜色在白天容易看到——但是晚上呢? 测试不同的色调和材料,看看什么能让你最显眼!

乔治·雷塞克

关键概念
物理学

反射
可见性

引言
傍晚在户外可能既放松又令人兴奋和有趣,但也可能很危险——特别是当你在道路附近时。在黎明、黄昏和夜间,司机很难看到行人。但是你认为所穿衣服的类型会对行人在司机眼中的可见度产生影响吗?你可能知道伪装会让你融入背景。那么,穿着普通的、非伪装的材料是否足以让你在晚上更显眼?或者你会选择穿亮色、荧光色——还是带有反光条的衣服?这项科学活动将帮助你找到答案!

背景
当物体反射的光线到达我们的眼睛时,人类才能“看到”。有些颜色会反射更多的光线,所以我们能更好地看到它们。例如,颜色鲜艳的物体比深色物体反射更多的光。当高能量光照射到荧光物体上时,它们会发出可见光。反光材料——通常被称为反光材料,例如,用于道路标志和一些安全装备——几乎可以反射所有照射到它上面的光线。


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在晚上,可用于从物体反射的光线很少。典型的夜间光源(前灯或路灯)很少包含高能量光,即在白天使荧光物体如此明亮的光类型。

在这项科学活动中,您将测试三种不同的“颜色”(鲜艳、荧光和反光)。您认为哪一种颜色在弱光条件下最能提高可见度?

材料

  • 至少两位成年助手——一位与您一起作为观察者(“司机”),另一位在黑暗中测试不同的颜色并扮演行人的角色。

  • 黑色或深色衣服,以覆盖您的成年测试者的大部分身体

  • 颜色鲜艳的服装或物品,供您的成年测试者使用

  • 荧光服装或物品,供您的成年测试者使用

  • 反光板或配备反光带的物品,供您的成年测试者使用

  • 两个或多个手电筒,包括一个非常亮的(您的手电筒功率越大越好!它旨在模仿汽车前灯。)

  • 黑暗后几乎没有照明的开放空间,在那里晚上测试衣服是安全的

准备

  • 每当你在天黑后外出时,观察你能看到什么,以及在靠近你之前隐藏的东西。 使用这些观察结果来假设哪种“颜色”最能提高行人的可见度。一种“颜色”会从远处更可见吗? 如果是这样,你认为为什么会这样?

  • 在您天黑后外出进行测试之前,请让您的测试助手穿上黑色或深色衣服。 带上测试助手将使用的三件物品或服装以及至少两个手电筒到测试地点。

步骤

  • 让您的观察者(“司机”)助手拿着最亮的手电筒; 站在他们旁边,帮助评估测试助手的可见度。

  • 让您的测试“行人”助手拿着手电筒和三种不同“颜色”的衣服,安全地走到观察者手电筒前方约 30 米处——或者直到他们在深色衣服中不再非常显眼为止。 一旦他们到达适合测试的距离,让他们闪烁一个短暂的开/关手电筒信号,以提醒观察者是时候评估可见度了。

  • 现在与观察者合作,在 0(不可见)到 10(高度可见)的范围内对这种“颜色”进行评分,想象您在汽车中,手电筒是前灯。 然后在完成后发回信号(同样,一个短暂的开/关手电筒灯信号)。

  • 然后,助手可以取出(和/或穿上)颜色鲜艳的物品,并发出信号,表明是时候评估该“颜色”的可见度了。

  • 与观察者一起评估可见度。 您对这个结果感到惊讶吗? 现在使用您的手电筒发回信号,让测试助手尝试不同的颜色——这次是荧光色。

  • 再次重复该过程,然后最后使用反光物品。

  • 不同颜色的可见度差异是小、中还是大?你能找到颜色在夜间增加可见度的原因吗?

  • 您的期望正确吗? 您对结果感到惊讶吗? 这是否会改变您作为行人在夜间或弱光条件下可能穿的衣服?

  • 额外内容: 让您的助手交换角色——或征求更多观察员。 比较不同观察员的评分。 所有人是否都同意特定的“颜色”比其他颜色更可见? 他们是否同意哪些“颜色”最可见?

  • 额外内容: 在此测试中,您评估了约 30 米外行人的可见度。 您是否期望在更近或更远的距离处结果相同? 进行新的测试来找出答案!

  • 额外内容: 考虑一下行人还可以做些什么来提高他们在夜间的可见度。 您能以类似的方式测试这些解决方案,并将这些结果与您在此活动中获得的结果进行比较吗? 它的可见度是增加更多、多得多还是更少?

  • 额外内容: 您认为行人可以准确估计他们在夜间的可见度吗? 为了找出答案,请询问人们是否认为如果他们穿着您测试的特定颜色,汽车司机能看到他们。 将他们的估计值与您获得的测试结果进行比较。

  • 额外内容: 此测试是在夜间黑暗中进行的。 您认为在弱光条件下(例如黎明或黄昏)结果会如何变化? 您将如何设计这样的测试?

观察和结果
您是否注意到在测试情况下反光材料对可见度的帮助有多大?

虽然亮色比深色反射更多的光线,但这种差异不足以使行人在夜间从开着前灯的汽车中可见。 穿上荧光色的物品可能会有所帮助,因为当高能量光照射到荧光色上时,它们会发出可见光。 然而,路灯和汽车前灯通常不会产生太多高能量光; 它们照射的少量光线略微增加了可见度,这可能使行人在您的测试中隐约可见。 与配备反光板的行人相比,这种可见度可能微不足道。 反光板非常有效地将光线反射回您的眼睛,并且可以显着提高夜间可见度。

随着您减少汽车和行人之间的距离,每种颜色的可见度都会增加。 然而,在任何距离下,反光材料都在可见性竞赛中获胜。

大多数行人在天黑后都会高估自己在道路上的可见度。 他们通常正确地指出反光衣服会提高他们的可见度,但低估了它的效果。

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