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针孔相机成像几何建模与光线追踪

针孔相机成像几何建模与光线追踪
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2015-11-21 05:26
角函数解析几何几何作图
①该范例演示针孔相机通过微小光孔在感光面上形成倒立实像的几何成像现象。②涉及核心数学概念包括直线几何、射线与线段交点、正交投影、相似三角形比例关系以及线性函数建模。③作图要点：使用了 GeoGebra 命令 Ray、Segment、Intersect、Textfield、OrthogonalLine、Angle、Line，并涉及 lambda、DistObject、CapteurY、CapteurX、f、diameter、TrouInf、TrouSup、C、D、F、G、capteur、RayonInf、RayonSup、ImInf、ImSup、Image、diffraction 等对象，构建光孔、感光元件、成像平面及光路图。④适合高中物理与数学交叉教学，以及大学光学几何入门课程，可用于演示成像原理、探索光孔直径与像质关系，支持教师课堂演示与学生自主探究。

GeoGebra 命令及参数

  1. Ray(TrouSup, C) → DiaphSup
  2. Ray(TrouInf, D) → DiaphInf
  3. Segment(F, G) → capteur
  4. Ray(Object, TrouInf) → RayonInf
  5. Ray(Object, TrouSup) → RayonSup
  6. Intersect(capteur, RayonInf) → ImInf
  7. Intersect(capteur, RayonSup) → ImSup
  8. Segment(ImInf, ImSup) → Image
  9. Textfield(CapteurPersoY) → CapteurLarg
  10. Textfield(CapteurPersoX) → CapteurLong
  11. Segment(H, I) → HI
  12. OrthogonalLine(H, DiaphSup) → a
  13. OrthogonalLine(I, DiaphInf) → b
  14. Intersect(a, DiaphSup) → A
  15. Intersect(b, DiaphInf) → B
  16. Segment(TrouInf, B) → c
  17. Segment(B, I) → d
  18. Segment(H, A) → e
  19. Segment(TrouSup, A) → g
  20. Textfield(DistObject) → ChampTexte1
  21. Ray(F, TrouInf) → ChampTotalInf
  22. Ray(G, TrouSup) → ChampTotalSup
  23. Ray(F, TrouSup) → ChampPLInf
  24. Ray(G, TrouInf) → ChampPLSup
  25. Angle(ChampPLSup, ChampPLInf) → AngleChampPLL
  26. Angle(ChampTotalSup, ChampTotalInf) → AngleChampTotalL
  27. Line(D_{diff}, xAxis) → DroiteTacheDiff
  28. Line(D_{geom}, xAxis) → DroiteTacheGeom

AI 绘图提示语参考

画一个针孔相机成像几何模型，展示光线穿过小孔形成倒立实像的过程。包含光源发出的上下两条光线，它们分别穿过小孔后与传感器表面相交形成上下两个交点，连接这两个交点形成成像光线。传感器表面为水平线段，标注其长度和宽度。从小孔向上下光线分别作垂线，交点与小孔连接形成两条辅助线段。最后，在传感器表面附近画出两条平行线，分别代表衍射和几何成像效果。
以上提示语为根据原始绘图命令整理而来，仅供参考。