Proč barvy na semaforu vidíme za všech světelných podmínek? Poděkujme Francouzům
Světelné semafory používáme na silnicích zcela běžně. Na první pohled vypadají jako obyčejná barevná světla. Ve skutečnosti se ale za nimi ukrývá speciální optika.
Světelná dopravní značení, lidově semafory, hrají v silniční dopravě velmi důležitou roli. Nebýt jich, křižovatky ve velkých městech by ani nebylo možné mnohdy projet. A pokud ano, tak se značným rizikem kolize s jiným vozidlem. Samozřejmě dopravu na křižovatce může řídit policista, což se také při nefunkčních semaforech děje.
Řidiči světelné dopravní značení neboli semafory zcela běžně využívají, přičemž jednotlivé barvy, kde červená znamená stůj, oranžová (žlutá) připravit se k jízdě a zelená dovolenou jízdu neboli volno, jsou platné po celém světě.
Naprostá většina řidičů ale patrně netuší, jak je možné, že světelnou signalizaci v podobě příslušné barvy na semaforu jasně vidí ve dne, v noci, za mlhy, deště, sněžení, ale také při soumraku nebo naopak na přímém ostrém slunci v letních měsících. Tedy při velmi rozdílných okolních světelných podmínkách.
Tajemství spočívá ve speciální optice. Už v roce 1811, tedy v době dávno před masivním nástupem automobilismu, si ve Francii lámali hlavu nad tím, proč tolik lodí najede na mělčinu i přes použití majáku. Důvodem byla jejich optika a zejména silné sklo v kombinaci s běžnou olejovou lampou. K pozorovateli se tak z celkového vyzařovaného světla dostalo jen několik procent.
Ve snaze problém vyřešit vznikla francouzská komise pro majáky, jejímž cílem bylo vytvořit takový maják, který by byl jasně viditelný za různých světelných podmínek a z velké vzdálenosti.
Ke komisi se záhy připojil také fyzik Augustin-Jean Fresnel. Z uvedeného sdružení vzešla v roce 1822 Fresnelova čočka. V porovnání s běžnou čočkou ze stejného materiálu (skla, plastu) je Fresnelova výrazně lehčí. Má totiž úpravu, která spočívá v odstranění té části, která se na lomu světelných paprsků přímo nepodílí. Díky tomu je také lehčí. A zatímco při uplatnění v zobrazovací technice (meotar, mikroskop) má některé nedostatky, v osvětlovací a signalizační technice má své pevné místo.
Poté, co lodní majáky osadili nově vynalezenou Fresnelovou čočkou, z původních několika procent z celkového množství vyzařovaného světla se k pozorovateli dostalo až 80 procent. Navíc na vzdálenost desítek kilometrů.
To je velmi důležitá vlastnost i pro silniční semafory, stejně jako třeba pro světelná návěstidla na železnici. I tady se využívají Fresnelovy čočky. Tady je zásadní vysílání správného světelného paprsku určitým směrem. I v případě, že jedete v husté mlze, musíte semafor bezpečně vidět z dálky a navíc jasně rozeznat barvu, která svítí. Kromě samotné optiky pomáhají směrovat světlo tam, kam je potřeba, také clony.
V současnosti se Fresnelovy čočky vyrábějí z různých materiálů. Kromě skla je to také akrylový plast. Objev z roku 1822 se tak stále používá a určitě ještě dlouhou dobu bude. Díky panu Fresnelovi.
Zdroj: server Jalopnik, Wikipedia, Foto: archiv Světa motorů
