Консультация # 202259: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, помогите с решением задачи: Точечный источник освещает матовое стекло диаметром 10 см, которое встраивается в подвесную лампу на расстоянии l=5 см от её основания (см. рисунок). Отверстие в лампе имеет тот же диаметр, что и матовое стекло. Лампа расположена на высоте L=35 см над круглым столом. 1) Каков диамет...
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, помогите с решением задачи: Точечный источник освещает матовое стекло диаметром 10 см, которое встраивается в подвесную лампу на расстоянии l=5 см от её основания (см. рисунок). Отверстие в лампе имеет тот же диаметр, что и матовое стекло. Лампа расположена на высоте L=35 см над круглым столом.
1) Каков диаметр максимально освещённой области на столе? Ответ выразите в см, округлив до целого числа.
2) Какой минимальный диаметр стола необходим, чтобы весь свет от лампы падал на поверхность стола? Ответ выразите в см, округлив до целого числа.
Условие : Диаметр матового стекла d = 10 см, расстояние от стекла до диафрагмы l = 5 см, расстояние от диафрагмы до стола L = 35 см. Решение: В разделе Физика \ Оптика принято полагать, будто Матовое стекло рассеивает свет во все стороны равномерно. Поэтому, наблюдателю на столе кажется, будто поверхность стекла имеет примерно одинаковую яркость. Тогда прямые лучи с максимальной яркостью по круглому стволу BCPN от матового стекла BC через диафрагму AD направлены вниз. Я показал этот ствол жёлтой заливкой на рисунке, который прилагаю ниже. Очевидно, диаметр максимально-освещённой области на столе от прямых лучей (векторы красного цвета) равен диаметру их вторичного источника - матового стекла. То есть : NP = d = 10 см.
На менее-освещённые участи стола MN и PQ падают косые лучи. Треугольники ABC и ANM подобны, их накрест-лежащие углы равны: ∠BAC = &
#8736;MAN , поэтому справедлива пропорция : MN / AN = BC / AB = d / l , откуда : MN = AN·d / l = L·d/ l = 35·10 / 5 = 70 см. PQ = MN = 70 см по причине симметрии. Искомый минимальный диаметр стола MQ = MN + NP + PQ = 70 + 10 + 70 = 150 см.
Ответ: диаметр максимально освещённой области на столе равен 10 см, минимально-необходимый диаметр стола равен 150 см.
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!