2018-01-05
Чему равны продольный (относительно оси цилиндра) и поперечный угловые размеры изображения Солнца в полированном металлическом прутке диаметра 4 мм? Диаметр Солнца $1,4 \cdot 10^{6} км$, а расстояние до него $150 \cdot 10^{6} км$.
Решение:
Рассмотрим случай, когда лучи АО и ВО, проведенные от краев солнечного диска, лежат в плоскости, перпендикулярной к осн цилиндра (рис. а). В этом случае поперечный размер прямого мнимого изображения Солнца $A_{1}B_{1} = d$ определяется отражением солнечных лучей от выпуклого зеркала
$d = \frac{DF}{R} \approx 10^{-2} мм$;
Если это изображение рассматривать глазом, то угловой размер этого изображения $\phi$ зависит от положения глаза:
$\phi = \frac{d}{l}$,
где $l$ — расстояние от глаза до изображения $A_{1}B_{1}$. Когда это изображение рассматривается нормальным глазом с расстояния наилучшего зрения, имеем
$\phi = \frac{ d}{l_{0}} \approx 8^{ \prime \prime}$.
Рассмотрим теперь случай, когда лучи СО и DO, проведенные от краев солнечного диска, лежат в плоскости, проходящей через ось цилиндра. Здесь ход лучей совпадает с отражением в плоском зеркале (рис. б). Мнимое прямое изображение Солнца находится в бесконечности и его угловой размер, который равен угловому размеру Солнца, не зависит от положения глаза наблюдателя:
$\phi = \frac{D}{R} \approx 0,5^{ \circ}$.