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PROJECT EULER · #0144

激光束反射

Laser Beam Reflections

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在激光物理学中,"白细胞"是一种镜子系统,充当激光束的延迟线。光束进入细胞,在镜子上反弹,最终返回。

我们将考虑的特定白细胞是一个椭圆,其方程为 4x2+y2=100

顶部对应于 0.01x+0.01 的部分缺失,允许光线通过孔进出。

此问题中的光束从白细胞外的 (0.0,10.1) 点开始,光束首先在 (1.4,9.6) 处撞击镜子。

每次激光束照射到椭圆表面时,都会遵循通常的反射定律"入射角等于反射角"。即,入射光束和反射光束均与入射点法线形成相同的角度。

左图中,红线表示激光束与白细胞壁的前两个接触点;蓝线显示在第一次反弹的入射点处与椭圆相切的线。

给定椭圆任意点 (x,y) 处切线的斜率 m 为:m=4x/y

法线在入射点垂直于该切线。

右侧的动画显示了光束的前 10 反射。

光束在离开之前撞击白细胞的内表面多少次?

题解待补充

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