【网络画板】怎么寻找椭圆内的V字形封闭光路?

 时间:2026-02-14 17:53:55

1、如图,椭圆上有A、B、C三点,从A发出一条光线,在B点位置上反射,到达C点,又在C点位置上反射,回到B点,再回到A点,经过A点反射,与光线AB重合。

这就是一个封闭光路,又因为呈现V字形,所以称为V字形封闭光路。

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2、下面,尝试着寻找椭圆内所有的V字形封闭光路。

先在椭圆上取动点X;

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3、过X作椭圆的切线x,再过X作切线的垂线,与椭圆交于另一个点Y;

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4、过Y作椭圆的切线y;

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5、作直线XY关于切线y的对称线t,这就是光线X→Y在Y点位置上的反射光线;

设直线t与椭圆交于异于Y的点Z;

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6、过Z作椭圆的切线z,直线z与x交于T;

测量∠YZT的弧度m0;

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7、设椭圆中心点为Q;

Q向Z缩放(m0-pi/2)的比例,得到点Q';

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8、根据X点,构造Q'点的轨迹,变量的范围为0到pi/2,样本数为600,就得到图中的红色曲线;

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9、红色曲线与椭圆有两个交点:

一个交点是椭圆短轴的顶点,这个直接略过;

另一个交点,就可以作为V字形封闭光路的一个端点。

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