В книге Евгения Гришковца "Асфальт" есть такой "физический" фрагмент:
Раньше он думал, что дорожные знаки покрыты отражающей свет плёнкой. Он видел, что знаки очень ярко видны в свете фар ночью. Но оказалось, что знаки свет не отражают. Знаки, оказывается, свет возвращают. Ему мужик, который продавал материалы, из которых и делаются дорожные знаки, объяснил подробности.
– Знак свет не отражает, старик, – говорил Мише тот человек. – Если бы знак свет отражал, то водитель в машине этот знак бы не видел, а видел бы его кто-то другой: заяц в поле или волк в лесу. Угол падения равен углу отражения, понимаешь? А знак свет возвращает. Откуда свет пришёл, то есть от фар автомобиля, туда и вернулся, то есть в глаза водителю. Но нужно, чтобы он вернулся не очень ярко, чтобы не слепил глаза. Это очень интересное и сложное дело…
У гуманитариев, литераторов, которые с вниманием относятся к каждому слову, нередко встречается безграмотность, когда они вдруг пытаются сказать что-то из области естественных наук.
Возвратить свет – это отразить его в направлении прихода от источника. Противопоставлять "отражать" и "возвращать" не грамотно. Нет никакого возвращения света отдельного от отражения. Возвращение это и есть отражение, но частный его случай. Нельзя возвратить свет, не отразив его.
Дорожные знаки, конечно же, свет отражают, но таким образом, что он возвращается туда, откуда пришёл. Просто поверхность дорожного знака - это не одно плоское зеркало (тогда бы свет, действительно, отразился куда-нибудь в лес, а не обязательно обратно водителю), а система зеркал, специальным образом расположенных.
Вспомним закон отражения света (он состоит из двух утверждений, поэтому часто говорят о двух законах отражения):
1) Падающий луч, отражённый луч и перпендикуляр, восстановленный в точке падения, лежат в одной плоскости.
2) Угол падения равен углу отражения.
Мы видим, что в общем случае отражённый луч уходит совсем не туда, откуда пришёл.
Только если луч падает перпендикулярно плоскости зеркала (угол падения равен нулю), он отразится по тому же пути (угол отражения тоже равен нулю).
Почему же тогда дорогу освещают фарами? Ведь, по закону отражения, свет отразится от дороги и не вернётся в глаза водителю, то есть дороги водитель не увидит.
Потому что дорога - не идеальное плоское зеркало, а шероховатое, то есть состоит из множества маленьких зеркал, расположенных в хаотическом порядке, некоторые из которых повёрнуты перпендикулярно падающему лучу, поэтому свет, отразившись, возвращается назад (на рисунке красный луч), но не весь - из за того что часть света рассеивается (отражается не туда, куда надо), а часть поглощается (ведь асфальт чёрный, то есть почти весь свет поглощает, отражая лишь малую часть).
Но если специальной краской нанести разметку, то свет будет возвращаться почти весь.
Рассмотрим два перпендикулярных зеркала. Если падающий луч лежит в плоскости перпендикулярной двум зеркалам (в плоскости рисунка), то он после двух отражений вернётся назад, откуда пришёл, каким бы по величине ни был угол падания.
Если взять три взаимно перпендикулярных зеркала, то получим так называемый уголковый отражатель. В такой системе из трёх зеркал любой луч после одного, двух или трёх отражений вернётся назад, то есть будет параллельным падающему лучу. Почти весь поток света, попавший в отражатель, таким образом, вернётся назад.
Рисунок из Википедии
Обычно используют целую батарею уголковых отражателей. Так устроены катафоты велосипедов (белый используют спереди, красный сзади и жёлтые по бокам)
Картинка с сайта prom.ua
Уголковые отражатели были установлены на Луне - на советских луноходах 1 и 2 и американцами во время экспедиций Аполлон 11, 14 и 15 - для измерения расстояния от Земли до Луны с помощью лазера.
Есть ещё одна система световозвращения, называемая "кошачий глаз" (понятно почему). В стеклянном шарике свет сначала преломляется на его поверхности при входе, потом отражается вогнутым сферическим зеркалом (показано синим цветом) и ещё раз преломляется на выходе. Падающий и отражённый лучи параллельны, то есть световой поток возвращается назад.
Картинка из Википедии
С помощью микрошариков, изготавливают световозвращающее покрытие на дорожных знаках, в дорожной разметке и световозвращающую ткань (обычно в виде полос) для спецодежды.