Номер 30.21, страница 154 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Оптические явления. 30. Дисперсия света. Цвет - номер 30.21, страница 154.

Условие.

30.21. Почему на транспорте сигнал опасности подается красным светом?

Решение.

Решение

Выбор красного цвета для сигнала опасности на транспорте обусловлен совокупностью его физических свойств и особенностей психофизиологического восприятия человеком.

Главная причина заключается в физике распространения света. Видимый свет представляет собой электромагнитные волны разной длины. Красный свет имеет самую большую длину волны во всем видимом спектре (около $625–740$ нм). Согласно закону Рэлея, интенсивность рассеяния света мелкими частицами, такими как молекулы воздуха, капли воды в тумане или частицы дыма, обратно пропорциональна четвертой степени длины волны: $I_{рассеяния} \sim 1/\lambda^4$. Это означает, что свет с короткой длиной волны (синий, фиолетовый) рассеивается намного сильнее, чем свет с длинной волной (красный). Именно поэтому небо голубое — мы видим рассеянный в атмосфере солнечный свет. Красный же свет, напротив, слабее всего рассеивается и поглощается, а значит, он способен проходить через атмосферу, туман, дождь или дым на наибольшее расстояние с минимальными потерями. Это свойство критически важно для сигналов опасности, так как они должны быть видны издалека, чтобы у водителя или пилота было достаточно времени для реакции.

Помимо физических преимуществ, важную роль играют и психофизиологические факторы. Во-первых, на подсознательном уровне красный цвет ассоциируется у человека с опасностью — огнем, кровью. Эта ассоциация вызывает быструю, инстинктивную реакцию тревоги и заставляет сконцентрировать внимание. Во-вторых, красный цвет хорошо контрастирует с большинством естественных фонов (синее небо, зеленая растительность, серая дорога), что делает его легко заметным. В-третьих, красный свет не нарушает ночное зрение (темновую адаптацию). За зрение в условиях низкой освещенности отвечают фоторецепторы-палочки, которые малочувствительны к красному спектру. Это позволяет водителям, пилотам и морякам видеть красный предупреждающий сигнал и при этом сохранять способность различать другие слабо освещенные объекты в темноте.

Таким образом, сочетание максимальной дальности видимости в любых погодных условиях и способности вызывать быструю и однозначную реакцию у человека делает красный цвет оптимальным для сигналов опасности.

Ответ: Красный цвет для сигнала опасности используется, во-первых, из-за его физических свойств: как свет с наибольшей длиной волны в видимом спектре, он меньше всего рассеивается в атмосфере, что делает его видимым с максимального расстояния даже в условиях плохой погоды (туман, дождь). Во-вторых, из-за психофизиологических факторов: красный цвет инстинктивно ассоциируется у людей с опасностью, привлекает внимание и не нарушает ночное зрение.