物理竞赛题:如图所示,两块平面镜宽度均为L=5cm,相交成角α=12°,构成光通道。两镜的右端相距

供稿:hz-xin.com     日期:2024-05-14
物理竞赛题:如图所示,两块平面镜宽度均为L=5cm,相交成角α=12°,构成光通道。两镜的右端相距为d=2cm

不经反射,图1图2入射光能射到感光面上,入射光与轴所成最大角φ1如图2所示;经一次反射而能入射在感光面上,入射光与轴所成最大角φ2如图3所示,由平面镜反射的对称性,入射光延长能交在2α所对圆面上,同理可推出,以最大角度φmax入射的光线延长后应恰与接收器表面相切,如图4所示,θ为入射光线与平面镜所成的夹角,φmax=θ+α2,其中sinα2=d2(L+r),sinθ=rL+r=1-2Ldsinα2≈0.5,θ≈30°,则φmax=30°+6°=36°.图3图42对题解结果的重新计算及作图分析2.1对结果的重新计算笔者通过计算发现,在取一位有效数字的精度范围内,θ的取值应为28.5°,28.5°能约等于30°吗?2.2用几何画板作图分析通过题中的已知量,可以计算出圆的半径为r=d2sinα2-L≈4.1 cm,θ分别取30°和28°
所以max=30°

根据题意反射光线与镜面N垂直,如图所示: 由图知,反射光线与M的夹角为30°,所以两块平面镜的夹角α=180°-90°-30°=60°.故选C.

多简单的题目.... 不过当作竞赛题不太好, 数值计算太多.....

这段弧在两个平面镜上, 经过 1 次反射, 分别产生一个虚像, 我们可以把它们称作 1 次虚像;
然后, 这对虚像再经过对面的平面镜反射, 共经过 2 次反射, 再次产生一对虚像, 我们把他们称作 2 次虚像;
相应地, 有 3, 4, 5, 6, ...n 次虚像

入射光线能到达感应屏, 等同于光线经过开口能到达这些虚像

而这些虚像构成的集合, 显然就是圆柱体本身........于是, 题目就变成了, 经过 d, 能到达那个虚拟的圆柱本身的光线, 它的最大离轴角是多少呢?

过开口上端点, 作圆柱下沿的切线, 该切线离轴角 β (即与光轴夹角), 即为最大离轴角

这里我们令该切线与上端平面镜夹角为 x, 显然 β = α/2 + x, 且
sin(α/2) = d/2(R+L)
sin(x) = R/(R+L)
得到 sin(x) = 1 - 2L/d * sin(α/2)
这就得求助于计算器了..... 解得 x 约为 28.5 度, 但是, 不要忘了这个 x 是光线与上端平面镜的夹角, 不是与轴线的夹角!

β = α/2 + x = 34.5 度

至于那个所谓的"不连续性", 估计是你们老师也犯了同样的错误, 忘了加上 α/2, 然后又发现和标准答案差距太大, 然后就自己胡编的

如图所示,两块平面镜相交,一束光线沿AO斜射到平面镜MP上,并且与平面镜...
答:根据题意反射光线与镜面N垂直,如图所示: 由图知,反射光线与M的夹角为30°,所以两块平面镜的夹角α=180°-90°-30°=60°.故选C.

物理竞赛题:如图所示,两块平面镜宽度均为L=5cm,相交成角α=12°,构成...
答:不经反射,图1图2入射光能射到感光面上,入射光与轴所成最大角φ1如图2所示;经一次反射而能入射在感光面上,入射光与轴所成最大角φ2如图3所示,由平面镜反射的对称性,入射光延长能交在2α所对圆面上,同理可推出,以最大角度φmax入射的光线延长后应恰与接收器表面相切,如图4所示,θ为入射光线...

如图,两块平面镜垂直放置,两镜前有一个光源S,则经两块平面镜所成的像...
答:S在平面镜M中成的像为S′,在平面镜N中所成的像为S″;S′在平面镜N中成的像为S°,而S″在平面镜M中所成的像点也是S°,即再次成像的像点是重合的,所以一共有3个像,如图所示:故选B.

两块平面镜相互成60°角,一束光线与其反射线重合
答:解:两块平面镜相互成60°角,一束光线与其反射线重合,但方向相反,求光线与平面镜的夹角( 30° ),完成光路 根据题意可知,反射光线与镜面PN垂直,如图所示:由图知,反射光线与MP的夹角为90°-60°=30°.

物理竞赛题:如图所示,两块平面镜宽度均为L=5cm,相交成角α=12°,构成...
答:sin(x) = R/(R+L)得到 sin(x) = 1 - 2L/d * sin(α/2)这就得求助于计算器了... 解得 x 约为 28.5 度, 但是, 不要忘了这个 x 是光线与上端平面镜的夹角, 不是与轴线的夹角!β = α/2 + x = 34.5 度 至于那个所谓的"不连续性", 估计是你们老师也犯了同样的错误, 忘...

两块平面镜相交成 60°角,一束光AO射到平面镜 MP上,光线经两平面镜反射...
答:如图所示,由题意知:光线在平面镜MQ上一定是垂直入射 ∠BOM=90-60=30度 a=∠BOM=90-60=30度

如图所示,平面镜M1和M2的夹角为60°,物点S经这两块平面镜所成的清晰...
答:两个平面镜互相成像,所成像将360°角分成几个均等的区域,呈放射状,出现的像就在每个区域上面,所以,成像的个数是:n=360°60°-1=5.故选D.

如图所示,两平面镜OA和OB夹角为α,入射光线平行于OB镜且在两镜面间经...
答:B 试题分析:由于入射光线在两平面镜间反射了12次不再与镜面相遇,说明我们依OA为对称轴连续沿逆时针做夹角为α的平面12个即可,当入射光线与所做的最后一个平面不再有交点时,就说明不再与镜面相遇了,即12α≥180°-α,解得α≥13.8°;当入射光线在两平面镜间反射13次时,α角只会越为...

如图所示,有两个相交成60°的平面镜,一束光线EO射到一个平面镜上,要...
答:根据题意反射光线与镜面AC垂直,如图所示:由图知,两块平面镜的夹角成60°,所以EO与平面镜的夹角为30°.故选A.

如图所示,两平面镜A和B成15°夹角交于O点,从C点处垂直于A镜射出一条...
答:LX回答的正确 只不过感觉看着有些烦。这里列举另一种更直观的方法 以后这类题就可以直接套了。第一步先将整张图沿平面镜B翻折,这样形成的两个三角形就全等,∠1=∠2 因为CD为反射光线,所以反折过去后,EC也是翻折过去后的入射光线的反射光线。根据反射定律,∠1=∠3 ∴∠2=∠3 ∵OB在同一...