光学万花筒之二:一面镜子的反射图像

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kaleidoscope       simplify

目前具有的是一张干花叶的图像和三个镜子,如上图中的左图所示。为了简化这个问题,我们在图像上选择了3个点就能足够地表示这张图像。中心上的点由小圆点表示,底部的点由大圆点表示,顶部的点由空心圆表示。将分别处理这3个点。先从中心的小圆点开始。

假定有两条光线由目标点射向底部的镜子,光线的方向由箭头表示,既然真实的光线并不相交,那么我们观察到的图像就不是真实的,而是虚拟的。通过延长反射光将图像定位在镜子后面,由于没有实际的光线,所以我们用虚线来表示。标识镜子后的一个点作为反射后生成图像的位置。

k-1a1              k-1a3

另外两个点在底部镜子的反射点由下图所示:

k-1b3    k-1c3

我们总结一下三个点在底部镜子的反射位置,由下图所示,顶部三角形里是原始位置,底部三角形里的三个点是反射后的位置。

k1-1

同理,我们能画出由左上角和右上角镜子反射的位置,以位于中心的小圆点为例,如下图所示:

k3-1a2   k2-1a2

重复这个步骤,我们就能画出第一次反射的所有位置,原始位置在位于中心的三角形内,反射位置在它相邻的三角形里:

k-1    k1-image

最后去掉提示点就生成了第一次反射的万花筒图像:

Image1



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