怎么做防弹玻璃

2022年9月15日08:05:55怎么做防弹玻璃已关闭评论

怎么做防弹玻璃(防弹玻璃效果)

玻璃在我们的生活中再常见不过了。无论是家用镜子还是窗户,都是用玻璃制品做成的。

可是,除了家里的普通玻璃之外,你是否还知道更多种类的玻璃呢?比如,玻璃哈哈镜、玻璃双面镜以及防弹玻璃?

接下来,就让我们带着好奇心,来了解这些玻璃背后的神奇原理吧!

哈哈镜是怎么让人变形的?

哈哈镜经常出现在游乐场或者大型商场里,能够使镜中的物体扭曲变形。

它并不像常见的镜子一样由光滑的平面构成,而是多为凹面镜或凸面镜,以及两者的组合。

下面小编就从光学的角度带大家了解下,哈哈镜到底是怎么让人变形的。

北京科学中心儿童乐园里的哈哈镜 来源丨作者拍摄

凹面镜利用了光线反射的原理,其特殊的表面形状可以使光线会聚。当我们把一个物体放在凹面镜前方时,会产生下图这样的光路:

凹面镜成像光路 来源丨网络

我们用箭头AB代表一个物体,经过一系列反射,AB在凹面镜后方形成了一个放大的虚像A’B’。

这就解释了为什么当我们站在凹面哈哈镜前方时,身体在镜子中产生的虚像会扭曲变大,变得又胖又高。

同样,我们来看一看凸面镜的光路:

可以看到,经过凸面镜一系列的反射之后,镜子后面所成的虚像变小了,因此凸面镜中的物体比实际中显得更小。

而对于凹面与凸面组合的哈哈镜,我们在分析时只需要把上面两条原理结合即可。

站在这样的哈哈镜面前时,正对凹面部分的身体部位在镜中会被放大,正对凸面的身体部位在镜中会被缩小。于是,哈哈镜里面的我们就会扭曲变形,变成一个“怪物”的模样。

你看到哈哈镜里面变形的试验台了吗? 来源丨北京科学中心

当然,哈哈镜的效果不仅限于玻璃,只要是表面光滑、有弧度,具有反射光线能力的表面都可以达到类似的效果。在北京科学中心儿童乐园里,就有一组有着各种弧度的哈哈镜,欢迎小伙伴们来亲身体验~

双面玻璃

在刑侦、谍战主题的影视作品中我们常见到这样的场景:一个罪犯被关在明亮审讯室里,审讯室的隔壁房间(暗房)里站着很多警察。警察通过透明的镜子将罪犯的行为一览无余,而审讯室里的罪犯却看不到警察在观察自己。

这种具有单面透过性质的玻璃叫做双面玻璃。其实,它一点也不神奇,即使是一块普通玻璃也能达到类似效果。

想必大家都有这样的经验,漆黑的夜里,当我们在明亮的屋里朝窗外望去时,会发现原本透明的窗户玻璃变得像镜子一样,映出房间里的样子,而窗外的场景却变得模糊不清。

这一切其实是室内外光强不同以及玻璃的性能造成的。

要知道任何玻璃都不是100%透明的,当光线照射到玻璃时,一部分被反射回去,一部分被玻璃吸收,剩下的才会透过玻璃。

我们假设有左右两间环境亮度不同的屋子,左侧屋内的光强是100,右侧屋内的光强是10,由于透明薄玻璃吸收光的能力微乎其微,暂且忽略不计。

当左侧光向右射入玻璃时,有10%的光被反射,90%的光成功透过,此时透到右侧的光强为90,反射回来的光强为10。

当右侧的光向左射入玻璃时,同样有10%的光被反射,90%的光透过,此时,透到左侧的光强为9,反射回的光强为1。

对于左边明亮屋子里的人来说,玻璃反射回来的光强为10,而右侧透过来的光强仅为9,透过来的光还没有玻璃反射回来的强。

对于人眼而言,光线较强时更容易看清楚,于是,在左侧屋内的人看来,玻璃就像镜子一样能映出室内的场景,模模糊糊地也能看见从对面房间透过来的景象。

然而,右侧屋子里面却是另外一番场景。从左侧透过来的光亮度为90,而从玻璃反射回来的右侧屋子内部的光强度仅为1,透过来的光显然要比反射的光强度大。

因此,对于右侧屋子里的人,这块玻璃几乎是透明的,透过它可以很清楚地看到左侧房间里面的场景。

利用两个房间亮度差异带来的效应,即便一块普通玻璃也能达到双面玻璃的效果,而且两个房间亮度差异越大,这种效应就越明显。

除了增加两个屋子的亮度差异外,人们为了进一步提升玻璃在两侧不同光强下单面透视的性能,通常会在玻璃表面镀一层薄薄的银膜。

银膜可以阻碍光线透过玻璃,使玻璃的反射率提高,透过率降低。当反射的光增多,透过的光减少,前面介绍的单面透过效应会更加明显。

当反射率为50%,即反射光与透射光强度都为入射光的一半时,玻璃的单面透过性能最好,明亮房间里的人完全看不到玻璃背后发生了什么,暗房里的人却可以清清楚楚地看见玻璃对面的每一个细节。

 

防弹玻璃

在影视剧中,防弹玻璃也是“常客”。当持枪歹徒想要枪击车里的某些大人物时,会发现射出的子弹无法穿过车窗玻璃,最终刺杀失败,这便是防弹玻璃在起作用。

 

劫案后的珠宝店防盗玻璃,可能是被子弹击中了。

防弹玻璃又被称为安全玻璃,由承力层玻璃、过渡层材料、防护层玻璃三部分在高温和高压下粘合制成。

承力层位于防弹玻璃最外侧,由厚度大、强度高的玻璃制成。在遭受子弹冲击后,承力层会破裂,吸收子弹的动能,改变弹头形状或破坏弹头,使得子弹失去继续冲击的力量。

过渡层材料的粘接力非常好,并且具有一定的柔韧性,通常由透明的塑料制成,能够吸收子弹冲击过程中产生的部分能量,使得子弹前进的方向发生改变。

由于承力层的玻璃与过渡层紧紧地粘结在一起,因此当玻璃被子弹震碎时,产生的碎片大部分还会附着在过渡层表面,不会有大量碎片飞溅,保证了结构的完整性。

最内侧的安全防护层也是由高强度的玻璃制成,其弹性与韧性极佳,能够吸收经承力层与过渡层削弱后的剩余能量,进一步阻挡子弹,确保子弹不会穿过防弹玻璃。

防弹玻璃作为一种层状复合材料,把两侧玻璃的“刚”与中间过渡层的“柔”完美地结合在了一起,使其具有了良好的抗冲击性能。

在建筑、航天、机械等领域,这种“刚柔结合”的思路经常被人应用于材料设计中,复合材料也成为现代工业材料中不可缺少的一员。

当然,除了今天介绍的这三种,生活中还有许多新奇的特种玻璃被应用于各个场合,为我们的生活带来便利,小伙伴们不妨也来自己找找看吧~

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