淺析車燈線光源的計(jì)算本科畢業(yè)論文-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 ，體現(xiàn)了物理思想的微妙，給人一以說(shuō)不出的美感。取YOZ截面，在YOZ坐標(biāo)系中以線光源上任一點(diǎn)Ｂ為圓心，以Ｂ到開口圓的最大距離為半徑做圓，如圖⑸所示：直射區(qū)球冠的高＝（BQ1－BN）＝BQ1（１－cosα）另一部分球冠高＝（BQ1＋BN）＝BQ1（１－cosα）很顯然它們之比等于即直射光總功率P1與反射光總功率P2之比可將線光源看作是由一個(gè)點(diǎn)光源在B1B2上做上下重復(fù)運(yùn)動(dòng)。利用直射光和反射光對(duì)應(yīng)的空間角之比，求其功率之比。依據(jù)上述分析，我們建立了雙向蒙特卡羅光路追跡法，此理論中各向的追跡均采用蒙特卡羅光路追跡。反射函數(shù)光線非均勻到達(dá)光線均勻到達(dá)圖 ⑵光線非均勻到達(dá)反射函數(shù)光線均勻發(fā)射圖 ⑴逆向求解時(shí)“倒置”了光源，此時(shí)光線在全空間的強(qiáng)度分布產(chǎn)生了變化， 圖⑴，圖⑵兩圖反映了光源倒置前后的光能分布變化。證明：光通量 為通過(guò)某一截面的光線的條數(shù)n/。⑷ 計(jì)算測(cè)試屏上反射的亮區(qū)。要求在某一設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)下確定線光源的長(zhǎng)度。雪變成了雨，我乘坐的車恰恰前燈不太亮，就這樣不幸的事發(fā)生了……回到學(xué)校,我深思了很久決定選：《淺析車燈線光源的計(jì)算》為本科畢業(yè)論文題目。參賽的有關(guān)學(xué)生對(duì)此做出了不同的理解。在屏上過(guò)A點(diǎn)引出一條與地面相平行的直線，在該直線A點(diǎn)的同側(cè)取B點(diǎn)和C點(diǎn)，使AC=2AB=。則空間一點(diǎn)的光強(qiáng)度與通過(guò)該點(diǎn)的光線數(shù)目成正比且不受光程影響。第三章 問(wèn)題的解答此問(wèn)題的難點(diǎn)在于對(duì)于拋物面這樣一個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的曲面，只有對(duì)稱軸上的點(diǎn)才具有這樣的對(duì)稱性，而非軸上點(diǎn)（即線光源上除焦點(diǎn)以外的所有點(diǎn)）對(duì)拋物面存在一個(gè)離焦的問(wèn)題。綜合考慮逆向法的優(yōu)越性及局限性，使用光路正、反雙向追跡法是合理的，鑒于此，我們提出了雙向蒙特卡羅光路追跡法。此兩步一正一反，故稱為雙向蒙特卡羅光路追跡法。則直射光與反射光總功率之比由已知條件可知，旋轉(zhuǎn)拋物面的方程為X2+Y2＝60Z，焦點(diǎn)坐標(biāo)為F（0，0，0），則代入數(shù)據(jù)可得：在上一節(jié)的基礎(chǔ)上，我們不難想象將點(diǎn)光源都放置于球心位置，它直射到球上的面積顯然為一球冠的表面積。⑵ 同理，當(dāng)點(diǎn)光源移動(dòng)到B2時(shí)，結(jié)果同上。方法三體現(xiàn)了數(shù)學(xué)對(duì)物理處理問(wèn)題的重要性。連接B1E，并延長(zhǎng)交測(cè)試屏于E1點(diǎn)。取旋轉(zhuǎn)拋物面的頂點(diǎn)和線光源所在直線組成的平面。針對(duì)本文研究的是問(wèn)題，取過(guò)旋轉(zhuǎn)拋物面頂點(diǎn)和線光源所在直線的截面建立如圖⑽所示圖 ⑾圖 ⑽坐標(biāo)系，過(guò)B1作平行于x軸的直線分別交拋物線開口連線和測(cè)試屏于點(diǎn)M，N。這樣我們可借助計(jì)算機(jī)將⑽式所得的點(diǎn)中去掉⑾式所得的點(diǎn)即為反射光亮區(qū)的點(diǎn)集，最終繪制出反射光照射到測(cè)試屏的亮區(qū)區(qū)域圖形。我們注意到，這樣做比較方便于建立模型和計(jì)算操作。根據(jù)本文分析，就車燈的用途而言，當(dāng)在高速路上行駛時(shí)建議使用盡量短的光源，使光線盡可能地集中，有利于極早發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)方物體。經(jīng)過(guò)分析計(jì)算我們得出了車燈線光源長(zhǎng)度的確定方法和反射光亮區(qū)的計(jì)算方法，并用三種方法計(jì)算了直射光總功率與反射光總功率的比值，運(yùn)用空間解析幾何和物理的相關(guān)知識(shí)巧妙的計(jì)算出了之射光亮區(qū)。或?qū)⒕€光源與當(dāng)今的燈光節(jié)能技術(shù)以及光纖相結(jié)合來(lái)制造出更為優(yōu)化合理的汽車前照燈。，本文利用物理思想，應(yīng)用空間解析幾何和平面解析幾何的有關(guān)知識(shí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，從而巧妙的得出直射光的亮區(qū)為類似跑道的區(qū)域，并給出了具體的計(jì)算結(jié)果。根據(jù)幾何光學(xué)的光路可逆原理，我們進(jìn)行光路的逆轉(zhuǎn)，將原來(lái)的線光源與接收屏上的點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榫€接收器與點(diǎn)光源，此時(shí)在線光源與接收屏上的點(diǎn)之間建立了聯(lián)系的光線，雖然能量分布產(chǎn)生了變化，但邊界點(diǎn)的軌跡是不變的。在線光源上任選一點(diǎn) ，在反射面上任一點(diǎn)此點(diǎn)處的內(nèi)法向量為。如圖⑻示。本節(jié)將證明線光源分割后的每點(diǎn)光源照射到測(cè)試屏上的直射光亮區(qū)所形成的圓形區(qū)域的半徑相等。圖 ⑹本節(jié)將證明線光源上任一點(diǎn)光源發(fā)出的光線直射到測(cè)試上形成的亮區(qū)為一圈形區(qū)域。坐標(biāo)系的建立同上一節(jié)，取其YOZ平面，在YOZ坐標(biāo)系中，在線光源上任取一微元dy，用B表示。我們以線光源的中點(diǎn)為原點(diǎn)，取線光源所在直線為Y軸，旋轉(zhuǎn)拋物面的中心對(duì)稱軸為Z軸建立空間直角坐標(biāo)系。比起只用正向求解，總體速度得到很大的提高。基于此，我們?cè)谙旅娴睦碚摷坝?jì)算中，都假設(shè)光源發(fā)出均勻光線，而不是隨機(jī)生成光線。則我們初步推測(cè)如果能夠合理利用逆向追跡的這點(diǎn)，就能夠?qū)档陀?jì)算量做出貢獻(xiàn)。符號(hào)含義?光強(qiáng)度φ光通量d線光源長(zhǎng)度P線光源總功率P1直射光總功率P2反射光總功率ρ線光源空間功率密度光在均勻介質(zhì)中是
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