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1、针对教室黑板反光的解决办法1弯曲黑板弯曲黑板教室黑板反光问题得到彻底解决教室黑板反光问题得到彻底解决上外附属大境中学: 张承樑 徐宏新 指导老师:史正华摘要：摘要：教室黑板的反光问题长期以来都在不断困扰着很多同学，本人提出弯曲黑板的方法使光的反射发生改变，再经过计算。算出合适的黑板的参数。以达到彻底解决黑板反光的问题。课题由来课题由来：光线照射到教室的黑板上发生漫反射，所以我们能看到黑板上的东西。但是如果黑板过于光滑。发生镜面反射，那么就会产生耀眼的光斑。有时会严重影响到上课的效率。解决方法：解决方法：解决办法有很多，比方说使用比较粗糙的黑板，或者刷上黑漆,本人并不否定这些办法，但是随着黑板使
2、用次数地增多,仍然会变光滑,所以仍然会反光。这些都是从改变黑板的材料出发，而本人给出的是使用弯曲的黑板的办法如右图蓝色的线围成的是原来平面黑板，会看到光斑的地方，红线中围出的面积是本人设想的弯曲黑板可能会看到光斑的区域，如果控制好曲面黑板的圆的参数的话，就可以使红色的区域移到教室的外面，至少可以使教室里的人看不到光斑。关键词：关键词：教室 黑板 反光 境面反射 漫反射 光斑研究目的：研究目的：能做出一种能够适应各种光照角度，条件都能使反光区域不在教室里。研究方法：研究方法：（1）寻找一间教室（有窗户的）如左图 （2）测量教室中的各个方向的距离L 测量 DB，GF, R, CB, DCE 数据处
3、理：数据处理：DB(m)GF(m)CB(m)第一次第一次变量变量第二次第二次变量变量第三次第三次变量变量为尽量减小误差为尽量减小误差,本人采用多次测量取算数平均值的办法本人采用多次测量取算数平均值的办法0.5-0.5-1-1.5-2-2.5-3-2-1123qx= 0.63x+0.3hx= 0.63x+0.5gx= 0.63x+1fx= 0.63xAB = 0.61AB11ni ixxn针对教室黑板反光的解决办法2(3) .数据处理计算在直角三角形 OBC 中，满足CB2+OB2=OC2OC= =（CB2+OB2）() BCO=arcsin(CB/OC)=arcsin CB/( CB2+OB2
4、）() ECO= BCO- DCE= arcsin CB/( CB2+OB2）() - DCE在在 ECO 中中,由正旋定理得由正旋定理得OC/sin CEO =R/sin ECO原式变形为原式变形为:sin CEO = OC/ Rsin ECO 用前式表示用前式表示 sin CEO 得得:sin CEO = OC/ R sin arcsin CB/( CB2+OB2）() - DCE 由于是镜面反射由于是镜面反射,所以出射角等于入射角所以出射角等于入射角,圆形黑板圆形黑板,法线就是法线就是 圆面上点到圆心的连线圆面上点到圆心的连线. CEL=2 CEO为方便起见为方便起见,本人直接从临界状态
5、开始考虑本人直接从临界状态开始考虑:规定规定 L 点是射线点是射线 EL 上距离课桌最近的一点，上距离课桌最近的一点，GF 到课桌到课桌 距离为距离为 DX如果如果 CE 是窗户边缘是窗户边缘(靠后靠后)的光线的光线,则则 L 点不能与课桌有点不能与课桌有 交点交点 DCE= CEH HEO= CEO- CEH= ECO HEO= CEO- CEH= arcsin CB/( CB2+OB2）() FA=R-BDEH=R cos HEO-BD EH/tan( CEO+ HEO) EO sin HEO+BO 示意图示意图 如果如果 CE 是窗户边缘是窗户边缘(靠前靠前)的光线的光线,则则 L 点不
6、能在与黑板点不能在与黑板 产生交点产生交点,发生二次反射发生二次反射. DCE= CEH HEO= CEO- CEH= ECO HEO= CEO- CEH= arcsin CB/( CB2+OB2）() FA=R-BDEH=R cos HEO-BD针对教室黑板反光的解决办法3（EH-DX）/tan( CEO+ HEO) EO sin HEO+GF EH/tan( CEO+ HEO) EO sin HEO+BO （EH-DX）/tan( CEO+ HEO) EO sin HEO+GF由以上两式求出由以上两式求出 R 的表达式的表达式 说明：说明：1 由于室外的光照条件复杂，为方便计算本人假定为自由于室外的光照条件复杂，为方便计算本人假定为自 然光（平行光源）然光（平行光源）2 计算中只取边缘的两道光线进行临界值的计算。计算中只取边缘的两道光线进行临界值的计算。3 假定自然光的入射角为任意角度，目的是算出能适应假定自然光的入射角为任意角度，目的是算出能适应 各种条件的各种条件的“万能黑板万能黑板”（4）根据测量的数据计算出最合适的半径,然后根据圆心所在直线和其中的 一条玄 GP 确定圆的位置等待解决的问题：等待解决的问题：这样的黑板会聚焦光线，会使黑板附近的温度升高很快。（THE END）
