論文探照燈反射鏡

1、探照燈反射鏡面的形狀探照燈反射鏡面的形狀【題目】在制造探照燈的反射鏡面時(shí)，總是要求將光源射出的光線平行地反射出去，以保證探照燈有良好的方向性，試求反射鏡面的幾何形狀?！菊坷靡浑A微分方程解法得出探照燈反射鏡面是由光源在原點(diǎn)的一條拋物線繞對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)而成的旋轉(zhuǎn)拋物面。進(jìn)而得出探照燈反射鏡面的兩個(gè)性質(zhì)及在生活中的利用?！娟P(guān)鍵詞關(guān)鍵詞】探照燈反射鏡面一階微分方程拋物線反射鏡面的利用探照燈反射鏡面是拋物線繞它的對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)一周形成一個(gè)拋物面，它

2、的光學(xué)性質(zhì)：①與對(duì)稱軸平行的光線投射到曲面上，經(jīng)曲面反射便通過(guò)焦點(diǎn)。②放在焦點(diǎn)處的點(diǎn)光源發(fā)出的光線投射到曲面上，經(jīng)曲面反射后便成為平行于軸的光束。【分析】根據(jù)反射鏡的性質(zhì)可以得到：這一反射鏡曲面應(yīng)是一條平面曲線繞對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)而成的旋轉(zhuǎn)曲面。設(shè)光源在坐標(biāo)原點(diǎn)如圖1.1并取x軸平行于光的反射方向。如果所求的曲面由曲線y=f(x)繞x軸旋轉(zhuǎn)而成則求反射鏡面的問(wèn)題就相當(dāng)于求曲線y=f(x)(平面曲線)的問(wèn)題。下面利用一階微分方程解出此平面曲線為光

3、源在原點(diǎn)的一條拋物線。圖1.1解：方法一：取光源所在處為坐標(biāo)原點(diǎn)，反射光線l的方向平行于X軸，如圖1.1所示過(guò)M(xy)點(diǎn)做曲線y=f(x)的切線T，并與X軸相交于N點(diǎn)過(guò)M(xy)點(diǎn)做切線T的垂線，垂足M。由光線的反射定律知：=2?3?將代入，化簡(jiǎn)得：xuy?22()(2)2cycxcxc????其中為任意常數(shù)c方法二：13???413????32??(5)343232tantantan21tan???????(6)34tantandy