Question

如圖所示，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(diǎn)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(diǎn)發(fā)出的光線中有一些經(jīng)平面鏡反射后到達(dá)眼睛即O點(diǎn)。則由光路可逆性原理可知，若在O點(diǎn)放置點(diǎn)光源，它發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后將到達(dá)地面上這部分范圍。

解答:將O點(diǎn)看成是一個(gè)發(fā)光點(diǎn)。作O點(diǎn)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(biāo)上箭頭，光線傳播方向如圖所示。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(diǎn)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）。

光路可逆原理是光學(xué)知識(shí)中的基本原理，用“光路可逆原理”解答一些復(fù)雜的光學(xué)問題，顯得相當(dāng)簡(jiǎn)捷明快。