用上了超聲波的蝙蝠,怎麼也會撞玻璃死去?

蝙蝠怎麼也會撞上窗玻璃？

你是否注意過？每到夏季黃昏，蝙蝠出沒的時候，飛行中的它們經常會撞上窗玻璃。

這件事細想一下是有點蹊蹺的：鳥類撞到玻璃上是可以理解的，因為鳥類飛行畢竟依靠的是視覺，它們可能把透明的玻璃當作空無一物的窟窿了。但蝙蝠呢，它們靠的可不是視覺，而是超聲波啊。玻璃透不透明跟超聲波有何關係？

其實，玻璃的透明程度跟超聲波確實沒有任何關係，但玻璃的另一性質卻跟超聲波大有干係，那就是——光滑。讓蝙蝠碰壁的原因正是這個。

我們在生活中都有經驗：在黑暗中，當你拿手電筒朝鏡子以一定的傾斜度照射時，除非你跟鏡子靠得很近，否則是不容易在鏡中看到亮光的。因為光的反射遵循「反射角等於入射角」的反射定律，而鏡子是光滑表面，光以一定的角度入射，只能從一定的方向反射出來，而你的眼睛不一定恰好處於這個方向上，就看不到反射的光。但假如你照射的是一面粗糙的牆壁，那就不一樣了。在這種情況下，光會從各個角度反射出來，總有一些會進入你的視野。

這就是光學上，鏡面反射與漫反射的區別。超聲波雖是一種性質與光波截然不同的波，但在反射的問題上，遵循與光波同樣的規律。

我們知道，蝙蝠是靠嘴巴發出超聲波，然後通過耳朵接收回聲來定位的。它發出的超聲波，像手電的光束一樣，有一定的方向性（用物理學上的術語說，就是「聚焦」）。超聲波遇到像玻璃那樣的光滑表面，反射波也會集中在某個固定的方向。如果蝙蝠不處於這個方向，它們就很難聽到回聲。沒收到回聲，它們就誤以為前方空無一物，於是一頭撞了過去。

再者，對蝙蝠來說，像玻璃這樣直立的光滑表面，是它們在自然界中從未遇到過的，它們顯然也沒有進化出應付這類東西的能力。

所以高大建築物上的窗玻璃，不僅對於鳥，對於蝙蝠也是危險的死亡陷阱。