Уголковый отражатель

Каждый из тех, кто любит кататься на велосипеде, особенно в сумерках, просто обязан — в целях собственной безопасности — иметь на колесах своего транспортного средства специальные приспособления — катафоты. Они помогут избежать неприятных, а иногда и трагических ситуаций в тот момент, когда произойдет неожиданная встреча с внезапно появившемся автомобилем. Попадая в свет фар встречной машины, катафот начинает ярко светиться, бликовать, и водитель не сможет не заметить велосипедиста. В чем же заключается волшебное свойство катафота, который, не имея источника света, тем не менее, может подать световой сигнал? Оказывается, и в этом случае математика (в данном случае геометрическая оптика) приходит на помощь человеку, помогая создать простое устройство — уголковый отражатель.

Для того чтобы понять принцип действия уголкового отражателя и, как следствие, катафота, необходимо, провести несложный «зеркальный» эксперимент, помня при этом закон отражения от зеркальной поверхности: «угол падения равен углу отражения». Поставьте два зеркала таким образом, чтобы они образовали прямой угол, а затем, направив луч света в одно из зеркал, убедитесь, что он, отразившись от второго зеркала, «отправится» точно туда, откуда появился. Однако мы существуем в трехмерном пространстве, поэтому необходимо провести подобный опыт в других условиях — имея три зеркала, расположенных во взаимно-перпендикулярных плоскостях. Если взять зеркальный кубик, уголок которого «отколот» в виде равностороннего треугольника, и направить в эту зеркальную систему луч счета, то он, отразившись от всех зеркальных плоскостей, «отправится» в строго обратном направлении, параллельном исходному.

Таков принцип действия уголкового отражателя. Естественно, с увеличением количества этих удивительных «приспособлений» соответственно увеличивается и площадь отражения, позволяя использовать уголковые отражатели не только в авто- и велокатафотах, но и в топосъемке, строительстве, радиоэлектронике и космической технике. Первый советский «Луноход-1» был оснащен уголковыми отражателями, которые позволили не только заметить аппарат на Луне, но и измерить расстояние до нее.