一束光遇到圆弧,改变方向。
圆杯内壁上不同位置的法线方向不同。同样方向照进来的光,会被反射到不同方向。每一小段反射光依然沿直线传播。
入射角 = 反射角
阳光斜照进内壁光滑的圆杯,杯底有时会出现一弯亮纹。许多反射光线聚到这里,形成了焦散。
辅助图是平行光照射二维圆镜的截面模型;实际杯底的接收平面还会改变亮纹外观。
SCROLL TO UNFOLD ↓圆杯内壁上不同位置的法线方向不同。同样方向照进来的光,会被反射到不同方向。每一小段反射光依然沿直线传播。
相邻反射光线靠近甚至交汇,使某些位置接收到更多光。它们共同围出的包络形成亮纹,称为焦散。
二维圆镜受到平行光照射时对应肾形线;光源位于圆周上的特定模型才产生心形线。实际杯壁、光源距离与观察平面都需要单独考虑。
勾选「显示反射光线」,比较直线和亮纹的位置。进度滑块只控制沿焦散描线的位置,不改变光源。
把内壁光滑的圆杯放到窗边,让阳光斜照进去。杯底不容易看清时,可以垫一张浅色纸。慢慢移动杯子,留意亮纹的位置和宽窄。
图中画出完整数学曲线;杯中通常只能看到部分。实际形状还取决于光源距离、杯壁形状、入射方向和接收平面。
弯的是聚光的轮廓,每段反射光仍走直线。