Question

如圖5-10所示，水平地面上有一障礙物ABCD，較大的平面鏡MN在某一高度上水平放置，試用作圖法求出眼睛位于O點從平面鏡中所能看到的障礙物后方地面的范圍。如果想在原處看到更大范圍的地面，水平放置的鏡子的高度該怎樣改變？

Answer 1

【分析】若直做此題目，我們只能確定邊緣光線FAO的入射光線HF，而另兩條光線GBE和EO卻無法確定。

通過平面鏡看到某部分地面，表明這部分地面上每一點發(fā)出的光線中有一些經平面鏡反射后到達眼睛即O點。則由光路可逆性原理可知，若在O點放置點光源，它發(fā)出的光線經平面鏡反射后將到達地面上這部分范圍。

【解】將O點看成是一個發(fā)光點。作O點在平面鏡中的像O‘，連接OA交MN于F，連接O’F交地面于H；連接O‘B交MN于E，交地面于G。連接OE。標上箭頭，光線傳播方向如圖5�11所示。入射光線為HF、GE；反射光線為FO、EO。圖中GH所圍區(qū)域就是眼睛位于O點從平面鏡MN中所能看到障礙物后方地面的范圍。

假定水平放置的鏡子的高度降低至與障礙AB面接觸，眼睛就看不到障礙物后面的地面，因此，如果想在原處看到更大范圍的地面，水平放置的鏡子在高度該增高（即向上平移）。

【評注】光路可逆原理是光學知識中的基本原理，用“光路可逆原理”解答一些復雜的光學問題，顯得相當簡捷明快。