一个光学的题目 平面镜折射(不是最简单的那种题目)

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/03 10:41:04
两平面镜M1和M2夹一很小的角西塔,当一根光线从M1的A点以垂直与AB的方向射到M2上,如图所示,如果这根光线经过100次来回反射后仍然跑不出两镜面,则西塔角不能超过多少?(其中AB=1mm,AC=5cm)

答案是10的-6次方弧度

这道题目用数学方法解,太难了。。。。

但是用物理方法超级简单。

这两面镜子,和镜子的像,和镜子的像的像,和镜子的像的像的像……组成一个辐射状的东西,每两个辐射面之间的夹角都是西塔

如图

图中最左边的红色线和黑色线代表两面镜子,后面的红、黑、红、黑的辐射线代表的是镜子的像、二重像、三重像。

那么绿色线代表光线,很明显,光线在镜子间来回反射,就相当于光线在穿过这些多重像

这里利用了光学知识,从物体发出的光,经过反射后,相当于其像发出的光,满足直线传播。光经过反射虽然不走直线,但是在像构成的空间里,它还是走了直线。

那么好,我们要解决的问题其实就是,这个光线什么时候离开这个圆,要求离开的时候,正好是第101个红色线。

满足如下方程

设圆的半径是Rcm

(R-1)tanθ = 5 (这是看图中黄色的小的三角形)

Rcos(200θ)=(R-1) (这是看最大的三角形ABC)

联立消除R,解方程就好啦

如果角度非常小,可以使用近似。

tanθ 约等于 θ

cos(200θ) 约等于 1-(200θ)^2 / 2

联立方程化简得到

20,000θ^2 + 100,000θ^2 - 1 = 0

解得即可。答案取正的那个

折射光学望远镜的结构 初二科学题,光学,光的折射 物理关于平面镜的题目`~ 光学的小题目 语文报题目~~细节虽小,却能折射出一个城市和一个国家的面貌,下面陈述`不`正确的是: 关于光学的一道题目 一道关于平面镜反射的题目 光学题目 一个光学的问题 平面镜成像题目