Убедиться в этом поможет несложный опыт. Наденьте налобный фонарь и встаньте перед зеркалом. Попробуйте сделать так, чтобы свет фонаря отразился вам обратно в лицо. Оказывается, такое возможно лишь в том случае, если луч направлен строго перпендикулярно зеркалу. Во всех остальных случаях, подчиняясь пройденному вами когда-то в школе правилу «угол падения равен углу отражения», луч отразится куда-то ещё. Туда, где всё равно его никто не увидит.
Какой же смысл в световозвращателе, который возвращает свет обратно лишь в том случае, если вы тщательно прицелитесь? Надо, чтобы он работал в широком диапазоне углов.
Впрочем, если бы мир был одномерным, такой световозвращатель бы в нём работал. Ну, а теперь добавим второе измерение. Представьте себе, что мы в двумерном мире. Добавьте к первому зеркалу второе, перпендикулярное ему.
Вот это уже лучше получилось. Если оба перпендикулярных зеркала строго вертикальны, а луч строго горизонтален, он будет возвращаться обратно при изменении угла в горизонтальной плоскости. Но стоит углу измениться и в вертикальной плоскости (т.е. луч перестанет быть горизонтальным) — и всё, больше не работает такой двумерный световозвращатель.
Чтобы световозвращатель работал в привычном нам трёхмерном мире, нужно добавить третье зеркало, перпендикулярное как первому, так и второму. Такая конструкция, называемая уголковым отражателем, широко применяется на объектах, которые требуется специально сделать более заметными для радаров.
Для применения в качестве световозвращателя крупный, но одиночный уголковый отражатель слишком громоздок. Другое дело — уменьшить отражатели, но взять их в большом количестве. Их можно равномерно распределить по площади почти плоской конструкции, что и сделано в привычных нам световозвращателях.
Должно быть, это трудоёмкое занятие — собирать плоский световозвращатель из множества миниатюрных уголковых отражателей? Без пинцета и тонкой работы не обойтись? Оказывается, нет. Пластмассовый лист вместе со всеми призмами в форме отражателей можно получить при помощи термопластоавтомата в один приём.
Наряду с твёрдыми листовыми световозвращателями (катафотами) широко применяются и гибкие. Если взять прозрачный шар и покрыть одну из его половин отражающим слоем, он будет вести себя подобно уголковому отражателю. Из микроскопических шаров можно приготовить эмульсию на каком-либо связующем, а затем нанести её, подобно краске, на ленту. По теории вероятности, около половины шаров будет обращено отражающим слоем внутрь. Слой эмульсии затем покрывают защитным слоем и готовую ленту пришивают или приклеивают, например, к одежде.
Так рождается световозвращатель — полезное приспособление и интересный физический прибор.
Всемирная выставка в Париже была таким знаменательным событием, ей было посвящено столько печатных материалов и упоминания о ней можно...