神秘的鏡子
我現在工作的地方,有一個大概是全台北市最難停的地下停車場。
這棟將滿 30 年的建築物,停車場在地下一樓到四樓,但它沒有坡道,而是用一個機械升降機進出。升降機就算了,這個升降機的入口方向跟進來的車道方向還不一致,也就是説,你沒辦法直直地從車道開進升降機,而要在狹窄的升降機入口轉一個小彎才進得去。而且這個升降機位於一個圓形的梯井中,它在下降前還要先原地迴轉。
我常跟人家講,有辦法進出這個停車場的話,台北市大概沒有任何車位難得倒你了。
不過,最近這個升降機裡,出現了一面神秘的鏡子。
因為那個轉彎的角度,這個升降機很難進出。光看升降機和車道邊邊牆壁上佈滿累累傷痕,就知道有多少先賢先烈曾經在這裡用保險桿擦撞車梯。還好靠著 RX450h 在右側照後鏡下方的車側攝影機,我安然度過了這兩年每天在這個車梯刀口下舐血的日子。
我猜因為房東對這個升降機的進出難度也很困擾,決定要開外掛來解決問題。於是就在車梯入口對面的牆壁上裝了面鏡子,好讓駕駛在進入升降機時,可以藉由鏡中的影像知道自己側邊離牆壁還有多遠。
不蓋你,當我把車開進升降機時,兩邊的空隙大概各只有 20 公分左右。
有圖為證。這是車子進入車梯一半時,車側攝影機的畫面。看得出來嗎?我得一邊轉彎一邊進去。我通常會留比較多的距離在右側,因為進入升降機時的彎是往右的,轉彎時在右後輪之前的車身會隨著過彎而越來越接近牆壁,空間留得不夠的話,車子的肚子就有可能卡到門。
重點來了。
我第一次看到那面鏡子時,完全傻眼。
它是曲面!!!它是曲面!!!它是曲面!!!
房東不知道哪裡找來的鐵工還是誰,直接順著升降機井壁的弧形,貼了一片鋁鏡上去!
那片鏡子變成一片哈哈鏡,根本無法成像啊。
好啦,如果一定要精密計算的話,假設梯井是正圓,那麼這面鏡子就是一面球面鏡,焦點在車梯的迴轉中心,設焦距為 F。
借一下維基百科的圖。
如果我的車頭在焦點與鏡子的中間,設物距為 S,則 S<F,鏡中的成像會是一個放大的虛像,而且 S 越大,放大率越大。
但是,這是一個柱狀面鏡哦,它只有水平方向是彎的,垂直方向是平的,因此看到的影像會是水平方向拉長,垂直方向不變的扭曲影像。其實,就是一面讓人變胖的哈哈鏡。
到底是哪個豬頭,在車梯裡面裝一面哈哈鏡?
大概是房東自己也發現這件事情很蠢,過了沒幾天,這面哈哈鏡就被拆掉了。取而代之的,是四面用鐵架鎖在梯井壁上的鏡子。
因為梯井是圓的,這四面鏡子就順著井壁的弧度,排成一個各自不同角度的神奇形狀。
鄉親啊,這樣還是不對啊!
雖然每一片鏡子中的影像已經不再扭曲變形,但是鏡子跟鏡子之間的影像接不起來啊!而且因為它是凹面,鏡子跟鏡子之間會有很大一部分的影像重疊。看上圖,中間兩片鏡子都看得到我的右大燈。
換句話是,我看到的是四片互相獨立且接不起來的影像。不連續的鏡像,對人腦的視覺認知其實會造成很大的干擾。
到底是哪個豬頭,在車梯裡面裝四面角度各自不同的鏡子?
又過了幾天,我發現左邊兩片鏡子被拆掉了,只留下右邊兩片,而且角度稍微經過調整,讓這兩片之間的角度差變得比較小。
雖然從地上的黃線反射出來的影像看起來,遠方影像的不連續相差還是蠻大的,但至少近端的誤差會比較小。(記得嗎?當 S<F 時,S 越大,放大率就越大。)
這是截至目前為止的最新發展,不知道再過幾天還會不會有新的變化…
***
我之所以想到要寫這一篇,是因為前幾天,我聽到我以前的實習生 Ryan,在抱怨普物的幾何光學非常無聊。
這可能就是我們很多教育不成功的原因。當我們在唸幾何光學時,只學會怎麼解課本上的習題、算考卷上的題目,但是我們根本不知道為何而戰、為誰而戰。我相信大部分的學生也不知道為什麼要學普物裡面這麼多這麼雜的力學、電學、光學,反正課本這樣教,我們就這樣唸,考試答得出來就好。
以至於即使國中理化有教歐姆定律 V=IR,還是一天到晚有人在告訴別人說不能用 2A 的 USB 充電器去充 1A 的裝置,因為 “電流過大會讓裝置燒毀”。鄉親啊,要抽多少電是由裝置自己決定的好嗎?這還是義務教育的一部分耶。
然後,你看看,沒有最基本的光學常識,就會在車梯裡做出這樣的鏡子。拆拆裝裝、修修補補,不知道弄了多少次,還是不對。
光學常識重不重要?
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