6.52. Почему мокрое темнее сухого

Почему мокрый песок темнее сухого? Почему влажные волосы темнее сухих? Почему, когда едешь на машине по неосвещенной дороге, во время дождя разметка практически не видна?

ОТВЕТ • Когда песок сухой, свет в песке поглощается слабо и обычно рассеивается только раз или два до того, как выходит из песка. Поэтому на солнце песок выглядит ярким, даже иногда сверкающим. Когда песок мокрый, свет в нем рассеивается много раз и гораздо меньшая его часть выходит из песка. Такой песок выглядит темнее. Есть две модели, объясняющие дополнительное рассеяние света на песчинках, покрытых водой. Во-первых, слой воды может представлять собой «ловушку»: при многократном отражении внутри этого слоя свет постепенно поглощается. Так можно объяснить, почему влажные волосы темнее. Во-вторых, если песчинки мокрые, свет более эффективно рассеивается вперед, а это означает вглубь песка, и, следовательно, меньше света выходит из песка обратно.

Если дорога сухая, свет от автомобильных фар рассеивается от поверхности дороги во всех направлениях. К водителю возвращается достаточно отраженного света, и он различает разметку и другие особенности дороги. Когда дорога покрыта слоем воды, часть света отражается зеркально от поверхности раздела «воздух — вода», и поэтому меньше света достигает самого покрытия дороги (рис. 6.16). Рассеявшийся здесь свет до того, как его увидит водитель, опять проходит границу раздела «вода — воздух». Здесь какая-то часть света (в зависимости от угла, возможно, и весь свет) отражается обратно на поверхность дороги. Все это означает, что свет, который видит водитель, может оказаться слишком слабым, чтобы он смог различить разметку и особенности дороги.

Рис. 6.16 / Задача 6.52. Слой воды на дороге уменьшает количество света, попадающего на покрытие дороги.