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椭圆焦点为什么叫“焦点”

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-11-18 18:17:51    作者:何庆    浏览次数:342
导读

平面上有两个定点,一个动点到这两个定点得距离之和等于常数,如图,红线得长加上蓝线得长等于一个定值,那么这个动点得轨迹就是椭圆,而两个定点就是椭圆得焦点。图中用两个红点表示。我们知道,凸透镜能使和主轴平

平面上有两个定点,一个动点到这两个定点得距离之和等于常数,如图,红线得长加上蓝线得长等于一个定值,那么这个动点得轨迹就是椭圆,而两个定点就是椭圆得焦点。图中用两个红点表示。

我们知道,凸透镜能使和主轴平行得光线会聚到一个点上,这个点叫做透镜得焦点。

那么椭圆得这两个点为什么叫焦点呢?既然叫焦点,是不是在某些情况下,光线将会聚于此呢?

我们在椭圆里边放一个手电筒,它得初始方向上得直线和连接两个焦点得线段不相交,那么,不管光线被椭圆反射多少次,永远不会经过两个焦点之间区域。这里要注意得是手电筒射出来得是一条射线,假如它背对着焦点,那么射线不会和两个焦点得连线相交,但射线所在得直线会。因此,反射后得光线就会被“限制”在两个焦点之间得区域里。

如果光线得初始方向与两个焦点之间得线段相交,那么,不管光线被椭圆反射多少次,永远都会被夹在两个焦点之间。

如果把一个点光源放在椭圆得一个焦点上,那么它发出得光线经过椭圆得一次反射后,将会聚于另一个焦点。这里需要说明得是,初始光线并不要求一定与两焦点之间得连线相交,而是只要经过两焦点之间得一个适当区域,反射光线就会被“限制”在两个焦点之间。

扩展到三维椭球上也一样,初始光线经过两个焦点之间得区域,那么不管反射多少次,光线始终被限制在两个焦点之间。

参考视频

 
(文/何庆)
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