Почему отраженные объекты ближе, чем кажутся

17 August 2019

В последнее время стала не редкостью запись на зеркале машины расположенном рядом с пассажирском местом, что объекты на самом деле ближе, чем кажутся. Осознать причину, благодаря которой производители машин делают подобную надпись несложно, правда, если немного знать физические законы, в той части науки, которая называется геометрической оптикой.

«Objects in mirror are closer than they appear» (объекты отраженные в зеркале ближе, чем кажутся). Источник изображения: aarp.org
«Objects in mirror are closer than they appear» (объекты отраженные в зеркале ближе, чем кажутся). Источник изображения: aarp.org

Даже несложных размышлений достаточно, для осознания факта, что правое зеркало расположено значительно дальше от глаз, чем левое (если конечно вы не водите «японку» типа тойоты). А раз расстояние различается существенно, то и обзор для шофера будет заметно различаться.

Согласно геометрической оптике, луч света отражается от плоской поверхности под тем же углом, что и угол падения. Это значит, если зеркало размещается под углом в 30 градусов к человеческому глазу, то и видны будут объекты, размещающиеся под углом в 30 градусов по отношению к зеркалу. Этот факт уже давно используется производителями автомобилей, которые делают плоские автомобильные зеркала заднего вида.

Обычное расстояние до левого зеркала заднего вида находится в рамках 85-90 см. Такое расстояние, плюс всегда имеющаяся возможность регулировки угла зеркала, делают возможность получить хорошее изображение происходящего за машиной при плоской отражающей поверхности. А вот правое зеркало заднего вида находится примерно вдвое дальше. Конечно, регулировкой можно постараться добиться обзора сзади и при плоском зеркале, вот только сам сектор обзора окажется относительно небольшим. Фактически, появится «слепое пятно», недоступное к обзору, как бы владелец не старался отрегулировать дальнее от себя зеркало заднего вида. Размер «слепого пятна» может достигать таких размеров, что не будет возможности увидеть не то что малолитражку, но и крупный большегруз. А это уже представляет собой реальную и весьма серьезную опасность.

Какое решение было найдено?

Поскольку «слепое пятно» представляет собой серьезную проблему, то требовался способ ее решить. На помощь призвали законы геометрической оптики. Если сделать зеркало выпуклой формы, то оно будет собирать световые лучи со значительно большего сектора, а значит объем видимого в таком зеркале пространства значительно возрастет. Разумеется, такое зеркало не должно обладать большим радиусом кривизны, иначе владельцу автомобиля все будет видно сильно искаженным, или вообще ничего не будет видно.

Разница в формировании отражений разными зеркалами - слева выпуклое зеркало, в центре плоское, справа - вогнутое, которые Источник изображения: physics.wisc.edu
Разница в формировании отражений разными зеркалами - слева выпуклое зеркало, в центре плоское, справа - вогнутое, которые Источник изображения: physics.wisc.edu

Итак, правое зеркало заднего вида выполняется с незначительной выпуклостью расширяющей фокус так, дабы свет, упавший на криволинейную поверхность концентрировался в ее центре и оказался максимально доступен взгляду автовладельца. Но даже такое усовершенствование правого зеркала заднего вида обладает недостатками. Плоское зеркало дает точное отражение объектов (правда, меняет местами левую и правую стороны). А вот любая выпуклость зеркала в обязательном порядке приводит к искажениям геометрических размеров. Да и с четкостью возникают определенные проблемы.

Изображение в центре выпуклого зеркала (то тесть в точке лучшего визуального обзора), по законам геометрической оптики, всегда кажется значительно меньше его реальных размеров в плоском. А раз визуально объект кажется меньше, то человеческий мозг автоматически полагает, что он находится значительно дальше, чем это является в реальности. При приближении обгоняющего автомобиля начинает проявляться еще одна негативная сторона выпуклого зеркала — его визуальные размеры быстро увеличиваются, так что скорость обгона кажется излишне большой.

Итак, текст «Objects in mirror are closer than they appear» на зеркале, расположенном с правой стороны автоматически означает, что вы глядите на зеркало выпуклой формы. Правда, далеко не все автопроизводители перешли на установку подобных зеркал.

Будьте осторожны на дороге!

Если вам понравилась статья, то поставьте лайк и подпишитесь на канал Научпоп. Наука для всех. Оставайтесь с нами, друзья! Впереди ждёт много интересного!