هدفگیری با چشم بسته

آگاهی از علوم هندسه به نوبت خود می تواند هیجان انگیز و جذاب باشد . در کارگاه ریاضیات یکی از مراکز پژوهشی به دستگاه زیبایی برخورد کردم که روی دستگاه نوشته شده بود : چشم بسته هدفگیری نمایید . بی اختیار ترغیب شدم آزمایش را تجربه نمایم . دستگاه تشکیل شده بود از یک میز بیضی شکل که دو صفحه دایره ای کوچک روی آن قرار داشت و با قرار دادن صفحه ها در جای خود و ضربه زدن به آن در مسیر دیواره ها ، بدون هیچ دردسری هدف در مکان دیگر مورد اصابت قرار می گرفت .در برخورد اول مسئله کمی عجیب بنظر می رسد ولی با کمی دقت مشخص می شود که موضوع خیلی هم پیچیده نیست . همانطور که میدانید برای رسم یک بیضی کافیست همانند شکل زیر نخی را بصورت دایره درآورد وبا کمک یک مداد و نیزاستفاده ازدو مرکز بیضی ، اقدام به رسم محیط بیضی کرد . حالا دیگر معما حل شده است . با توجه به قضیه خط مماس بر بیضی در هر نقطه از محیط بیضی وخطوط عبور کرده از کانونها طبق شکل زیر زوایای ایجاد شده برابر است .بنابراین در صورتی که ذره ای از یک کانون حرکت و به محیط برخورد نماید طبق قانون انعکاس ، زاویه ی بازتابش برابر در نقطه تماس دارد که از کانون دیگر می گذرد ( بر خط مماس ).برای ساخت این دستگاه زیبا نیاز به یک صفحه شیشه ای به ابعاد 50 در 90 سانتیمتر مربع است که توسط یک آکریلیک با ضخامت نیم میلیمتر ( که قبلا درون آن یک بیضی با کانونهای مشخص در آورده شده است ) محصور شده است ، نیاز است . برای رسم بیضی روی آکریلیک و مشخص کردن کانونها از همان روشی که در ابتدا توضیح داده شد استفاده می نماییم . مجموعه حاصل را روی میز قرار می دهیم و یا در صورت نیاز برای آن پایه ای با ابعاد متناسب ساخته و به دستگاه اضافه می نماییم . حال محل کانونها را مشخص و دو صفحه