求科普:高速列车上的减速玻璃,其原理是什么?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 04:31:09
电视新闻里对它只是一笔带过,但是却引起了我的兴趣。这玩意儿很有意思,明明车子速度极快,但是通过减速玻璃看外面的景物,并不会感觉到它们在以同样的速度后退,这是怎么做到的?如何保证视野转换不会滞后于车体的运动,依然保持基本同步?电视新闻里对它只是一笔带过,但是却引起了我的兴趣。这玩意儿很有意思,明明车子速度极快,但是通过减速玻璃看外面的景物,并不会感觉到它们在以同样的速度后退,这是怎么做到的?如何保证视野转换不会滞后于车体的运动,依然保持基本同步?
其实注意下窗外的电线就明白了。
CRH的窗户比较宽扁,座位上可以看到比普通列车窗户外更靠前的景物,所以注意力多集中在前方,感觉没那么快。另外高铁线路两侧近处多是单调的桥栏杆、电线槽,没有多少突变的景物。

普通铁路也是有差别的,湘桂、襄渝之类的山区铁路,开到100km/h的速度,看窗外的感觉比京沪、京广等平原大干线开到160km/h还快,因为窗外的树枝、挡墙等景物距离车身非常近,移动速度极快。
可以盯住路旁的接触网支柱来看,其间距一般是五六十米一个,CRH往外看是刷刷的过,普通列车看出去就没那么快。
好像还用到了光线的折射原理。
所谓减速玻璃,实质上就是不加速玻璃,避免普通玻璃在弯曲处由于透镜效应所产生的景物速度增快的错觉
嗯,多谢各位科普。奈何本人高中物理遗忘严重,虽然大概齐能听懂什么意思,但是脑子里构不成形象的动画演示,还得自己慢慢琢磨去。。。
就是一块平板玻璃,平整度绝对不超过诸位家里安装的玻璃窗,甚至边缘处看景物还七扭八歪的,仅此而已。
就没看出来能减速,都是扯淡吧
怎么可能会减速呢,难道车已经到上海了,玻璃上还是苏州的景象?还是它会自动减帧?把30帧/秒变成了25帧每秒?
威海卫 发表于 2010-11-8 22:08


    视觉感官
这个‘减速玻璃’会不会和‘视保屏’属同一类概念?
其实就是利用光学原理让事物投影在远处,那么当你移动时,远离你视野的东西你感觉移动缓慢,这点是因为虽然你的速度快,但是你所观察对象跟你的实际距离变化慢,而且越远的事物当你移动时,你跟它之间的位移速度越慢。
完全是宣传的需要,说明为什么这个列车这么贵,这个车票为什么这么贵。

就没看出来能减速,都是扯淡吧
riemann 发表于 2010-11-8 18:29



    嘿嘿嘿嘿

  高中没毕业吧?
  减速玻璃说白了就是凹面镜和凸面镜利用光线的发散作用让你觉得远处的物体移动比较慢。没这玩意会有很多人头晕,高铁上晕车的人倍增。。。。。
就没看出来能减速,都是扯淡吧
riemann 发表于 2010-11-8 18:29



    嘿嘿嘿嘿

  高中没毕业吧?
  减速玻璃说白了就是凹面镜和凸面镜利用光线的发散作用让你觉得远处的物体移动比较慢。没这玩意会有很多人头晕,高铁上晕车的人倍增。。。。。
xinf60d 发表于 2010-11-9 17:58


    真相啊!您太英明了!
飞云影疾 发表于 2010-11-9 19:31

CRH的玻璃其实就是平板玻璃,并没有凸、凹透镜的模样。
凸、凹透镜的原理是不能直接应用到窗户上的,会使整个玻璃成为哈哈镜。

瞄准镜都规定有出瞳距离,眼镜也必须戴在眼前一定距离才能矫正视力。而对于车内乘客而言,距离窗户有远有近、有高有低,根本不可能设计出看不到像差的透镜,只能使用平板玻璃。
飞云影疾 发表于 2010-11-9 19:31


    呃,这位朋友有没有点减速玻璃的参考资料拿出来给我等初中生拜读一下?
没什么专业知识,百度的一点东西

“减速玻璃”的说法是不科学的,认为透过这种所谓的“减速玻璃”就可以让外面高速运动的景物看起来比实际速度慢的说法更是违背物理常识的。其实现代高速交通工具(包括飞机、火车、汽车等)上用的玻璃,按照有关标准必须是安全玻璃,汽车上用的就叫“车用安全玻璃”,不同部位的安全玻璃有不同的技术要求,如汽车前挡风玻璃除了要具有较高的安全要求外,还有较高的光学要求,如可见光透射率、光畸变等。最理想的玻璃就是可见光透射率高、完全没有光畸变,透过这种玻璃能够完全真实地反映外面景物的物理形态与运动状态,跟没有玻璃一样的视觉效果。

“减速玻璃”的由来:

世界上根本就没有什么“减速玻璃”。“减速玻璃”这个词是中国老一代司机的“发明”,50-60年代有些原来开大卡车,后来又开了小汽车的老司机,发现开大卡车与开小汽车会有明显不同的速度感,而又不能用他的知识解释这种现象,于是乎就认为是老外(当时的小汽车几乎都是外国货)在小汽车上用了什么高科技玻璃,可以减速,于是就发明了“减速玻璃”这个词,以后以讹传讹而广为流传,并被有些商家用来忽悠消费者,也被部分有车族用来炫耀自己的车好,更有不少人因不明其原理而犯迷糊。其实当时生产汽车的西方国家并没有这个名词,现在中国人用的太多了,许多无知的新闻媒体都在大势宣扬,翻译也得跟着翻,这样才有了“decelerating glass”这个英文词汇,国外还将其归纳为“中国特色”词汇。虽然是中国人的“发明”,但却是违背科学常识的“发明”,实际上无论是国内外的汽车及汽车玻璃等有关设计、生产单位的正规技术资料里或者有关院校的教科书里都不可能有这个词的。现在轮到老外们犯迷糊了,你现在去问奔驰、宝马公司的技术人员,他们根本就不知道“减速玻璃”为何物。
还是百度的:

首先声明在玻璃行业里面,没有专业的“减速玻璃”这个术语,它只不过是质量更好、更高级的车用玻璃而已。)

  除了真空,任何透明的物体包括玻璃、甚至空气对传到我们眼中的光线都是有影响的,要不然怎么会有海市蜃楼。你如果在光线良好的平直马路上驾车,会发现远处路面好像有一滩水似的,等到了跟前却发现什么也没有。这就是路面附近空气密度发生了变化,从而对光的折射率也发生了变化所导致的结果。光线穿过折射率不同的两种介质时,随着入射角度的不同,折射也按一定的关系变化。有经验的渔夫总是将鱼叉投向鱼的下方;你也可以做一下中学物理书上的实验:在透明的水杯里观察硬币的位置。

  上面说了这么多,都是为了我解释“减速玻璃”做的铺垫,大家一定要知道光的折射这个基本的物理现象(司空见惯的事其实也是有大道理的,呵呵)。

  玻璃的主要作用就是透过光线,能起到的最佳效果就是:要让这玻璃的存在和它不存在时完全一样。

  “减速玻璃”的名字取得不科学,其实减速玻璃并不能让外界景物的运动看起来比实际更慢,而是看起来和实际速度一致——和没有玻璃时一模一样,因此所谓减速玻璃准确的名字应该叫“不增速玻璃”。而其它的普通玻璃,相对而言,可以称为“增速玻璃”。

  如果汽车的全车玻璃都是理想化的平板玻璃——不但厚度绝对均匀相等,而且在宏观和微观方面(能做到纳米级更好)都笔直平整。那么就用不着研制价格高昂的“减速玻璃”了。因为普通平板玻璃不能做到上述等厚平整的话,在外界平行方向上透过的光线,它们的入射角度和折射角度就是不一样的,这时就会由于光线折射不均匀,而使得运动物体看起来变得恍惚,给人的感觉就是物体本身运动得比实际的更快,于是这种玻璃能使外界的运动物体“增速”(所谓“增速”也是一种不严谨的说法,但有利于读者理解)。更何况现在的汽车玻璃不是平板玻璃,而是为了配合车身的曲线,都带有一定弧度,前风挡玻璃尤为明显。那么光线入射角度和折射角度更是不可能理想化了。

  减速玻璃一方面很准确地矫正了玻璃在厚度、平面度上(对于弯曲的玻璃则是曲率)的误差。如果车身玻璃是弯曲的,为了保证驾乘人员的视觉效果与没有玻璃时一样,整块玻璃各处厚度不应当完全相同,而是应该遵循一个按照厚度和折射率推导出来的函数关系(就象电视机或电脑的平面显示器的那个视觉平面补偿曲线一样的原理)。

  除了以上的形状矫正外,还应该做到玻璃材质成分的充分均质,保证各处的折射率相同。

  通过以上的解释,希望能使你能“减速玻璃”增加一些了解。除了君威车以外,其实很多的中高档车的玻璃已经都是减速玻璃了。在驾驶一辆好车时我们常常有这样的评价:“这车不显速。”这句话里不但包括了对车辆底盘平稳的评价,其实也包含了对它的车身减速玻璃质量水平的评价。
飞云影疾 发表于 2010-11-9 19:31
首先,你需要复习一下透镜和面镜的区别;其次,我鼻子上天天架着凹透镜,没发现有减速效果。
guohucn 发表于 2010-11-10 13:05


    那是因为您的眼睛是个凸面镜!
世界上根本就没有什么“减速玻璃”。“减速玻璃”这个词是中国老一代司机的“发明”,50-60年代有些原来开大卡车,后来又开了小汽车的老司机,发现开大卡车与开小汽车会有明显不同的速度感,而又不能用他的知识解释这种现象,于是乎就认为是老外(当时的小汽车几乎都是外国货)在小汽车上用了什么高科技玻璃,可以减速,于是就发明了“减速玻璃”这个词,以后以讹传讹而广为流传,并被有些商家用来忽悠消费者,也被部分有车族用来炫耀自己的车好,更有不少人因不明其原理而犯迷糊。其实当时生产汽车的西方国家并没有这个名词,现在中国人用的太多了,许多无知的新闻媒体都在大势宣扬,翻译也得跟着翻,这样才有了
我乘动车去上海,都是在晚上,看不出外面景色,但是去武汉,觉得外面的景物,移动的也不是很快,其实看了上面的解释,才明白,和玻璃本身没有什么关系,其实是利用了光和景物及速度的相对关系。
小书童 发表于 2010-11-7 20:35

“减速玻璃”的报道完全是以讹传讹的结果,是违反物理常识的,前不久专门为高铁列车配套生产车窗玻璃的北京明盾公司技术人员在接受都市快报记者采访时就公开否认减速玻璃的存在,明确表示减速玻璃的叫法是错误的!

    坐动车组看外面的景物为什么不快也不晕车的真正原因:
  动车组车窗玻璃与汽车前挡风玻璃的结构是相同的,也没有所谓的减速效果。乘客感觉不快主要是因为高速铁路路基一般高架,近处没有妨碍视线的障碍,离景物较远,看远处的景物角速度小自然就慢了,这就好像在高速飞行的飞机上看地面的景物移动很慢一样。近处的景物角速度很大,是看不清的,尤其进入隧道就非常明显 :本来是点状的灯看起来就像是一根很长的灯管了,可见并不存在所谓的“减速”。同时,由于人眼具有随速度加快而视角变小的现象,称为隧道视,随着速度的加快人会本能地缩小视角,朝更远的地方看,近处快速运动的景物就被忽略掉了,所以才感觉不到很快。此外,高速列车运行非常平稳、宁静也给乘客以慢的感觉,并且这才是乘客不晕车的主要原因。加上动车组车窗宽大,视野开阔,景物可视时间较长,也会给乘客慢的感觉。
xinf60d 发表于 2010-11-9 17:58


   就是啊
TG干啥都是为了给车票加价,阴毛啊
威海卫 发表于 2010-11-8 22:08


    说的直观。很有大家风采。

就是这个事。记者们都不懂的,很不懂,但是他们以为他们懂点新名词,报道一下,吸引一点眼球,搞点广告费。
yinjinguang 发表于 2010-11-11 14:12

记者们很恨你。
foryou110 发表于 2010-11-13 13:44
新闻就是要尊重科学、尊重事实,事实如此,要恨也由他。