光学例题2012。12.9

合集下载

光学例题含答案

光学例题含答案

如图所示,一宽为ab的平面镜,垂直纸面放置,平面镜可以绕其中心轴O转动,MN为离平面镜一段距离的直线.人眼在ab与MN之间的某固定位置P点(图中没有标出),通过平面镜ab观察MN.转动平面镜,人眼可以通过平面镜观察到MN上不同的区域.当平面镜ab与直线MN平行时,人眼通过平面镜恰能观察到MN上从A点到B点的整个区域.(1)利用刻度尺等工具,确定人眼所在位置.(2)将平面镜ab绕O轴顺时针转过θ角,利用刻度尺等工具,画出人眼此时通过平面镜在MN上观察到的区域.解:(1)连接A与平面镜的左边缘并延长,连接B与平面镜的右边缘并延长,两条直线交与P1点,P1是眼睛的像的位置.根据平面镜成像特点,由点向平面镜作垂线并延长,根据物像到平面镜的距离相等,找出人眼睛的位置P.(2)当平面镜转动θ后,根据物像到平面镜的距离相等,作出人眼在转过θ角后的平面镜中的像P2.连接P2点和转动后的平面镜的两个边缘并延长,交与物体MN上,即为观察到的范围.点评:眼睛通过平面镜观察到的范围,有两种方法:(1)作物体在平面镜中的像,连接眼睛和平面镜两个边缘并延长,交与物体的像,是眼睛看到的范围.(2)作眼睛在平面镜中的像,连接眼睛的像和平面镜两个边缘并延长,交与物体,是眼睛看到的范围.在做光学实验时,某同学需要将一束平行光的宽度放大为2倍,于是他在光束路径中放置了由两片透镜组成的透镜组来到达此目的,如图所示。

若其中一片透镜是焦距f的凸透镜,则:(1)如果另一片透镜采用的是凸透镜,则其焦距应为多少?应置于何处?请作图说明;(2)如果另一片透镜采用的是凹透镜,则其焦距应为多少?应置于何处?请作图说明;(2010.上海)如图所示,两端开口的圆筒内嵌有一凸透镜,透镜主光轴恰好与圆筒中轴线重合.为了测出该透镜的焦距以及透镜在圆筒内的位置,小李同学做如下实验:在圆筒左侧凸透镜的主光轴上放置一点光源S,在圆筒右侧垂直凸透镜的主光轴固定一光屏,点光源S与光屏的距离为L.左右移动圆筒,当圆筒左端面距离点光源S为a时,恰好在光屏上成一个清晰的像;将圆筒向右水平移动距离b,光屏上又出【解析】根据光路的可逆性,第一次的物距等于第二次的像距,第一次的像距等于第二次的物距,第一次的物距u=a+x;圆筒向右移动b,则凸透镜也会向右移动b,则第二次的像距为v′=L-a-x-b;则a+x=L-a-x-b,解得x=;光源S所成像应在S′处,若物体AS,则成像应为A′S′,根据成像原理,成像光路图如图所示:又像高与物体高度正比等于像距与物距之比,则:=;由图知,A′S′F∽BOF,则:=;AS=BO,x=;联立以上几式得,f=;故答案为:;.显然光屏上成像是实像,由凸透镜的成像公式(1 / u)+(1 / V )=1 / f u是物距,V是像距,f 是焦距得第一次情况,[ 1 / (a+X) ]+{ 1 /[ L-(a+X) ] }=1 / f 第二次情况,[ 1 / (a+X+b) ]+{ 1 /[ L-(a+X+b) ] }=1 / f 以上二式联立得X=(L-2a-b)/ 2,f =(L^2-b^2) / (4 L)两艘船A与B,在t=t时从港口O处同时以相同的速度v=10m/s分别向东、向南匀速前进,如图所示.当A船距O点L1=50m处第一次鸣笛,发出短促的汽笛声,以后每前进50m鸣笛一次.声波以u=340m/s的速度向各个方向传播.(1)求B船上的水手首次听到汽笛声的时刻.(2)求0船上的水手首次听到汽笛声到第二次听到汽笛声的时间间隔,并判断0船上的水手以后听到相邻两次汽笛声的时间间隔是否发生变化.。

光学原理习题答案

光学原理习题答案

光学原理习题答案1. 一束光线从空气射入玻璃,发生折射现象。

如果光线的入射角为30°,玻璃的折射率为1.5,求折射后光线的折射角。

解,根据折射定律可知,入射角 i、折射角 r 和介质折射率 n 之间的关系为n=sin(i)/sin(r)。

代入已知数据,得到sin(30°)/sin(r)=1.5,解得sin(r)=sin(30°)/1.5,r=arcsin(sin(30°)/1.5),计算得到 r≈20°。

2. 一束光线从水中射入空气,发生折射现象。

如果光线的入射角为45°,水的折射率为1.33,求折射后光线的折射角。

解,同样根据折射定律可知,入射角 i、折射角 r 和介质折射率 n 之间的关系为 n=sin(i)/sin(r)。

代入已知数据,得到 sin(45°)/sin(r)=1.33,解得sin(r)=sin(45°)/1.33,r=arcsin(sin(45°)/1.33),计算得到 r≈33.75°。

3. 一束光线从空气射入玻璃,发生全反射现象。

如果光线的入射角为45°,玻璃的折射率为1.5,求临界角。

解,根据全反射的条件,当入射角大于临界角时,光线发生全反射。

临界角可以通过折射定律的反推得到,即 sin(c)=1/n,代入已知数据,得到 sin(c)=1/1.5,c=arcsin(1/1.5),计算得到 c≈41.81°。

4. 一束光线从玻璃射入水,发生折射现象。

如果光线的入射角为60°,水的折射率为1.33,求折射后光线的折射角。

解,根据折射定律可知,入射角 i、折射角 r 和介质折射率 n 之间的关系为n=sin(i)/sin(r)。

代入已知数据,得到 sin(60°)/sin(r)=1.33,解得sin(r)=sin(60°)/1.33,r=arcsin(sin(60°)/1.33),计算得到 r≈43.3°。

(完整)应用光学习题

(完整)应用光学习题

一、填空题1、光学系统中物和像具有共轭关系的原因是 光路可逆 。

2、发生全反射的条件是 光从光密媒质射向光疏媒质,且入射角大于临界角I 0,其中,sinI 0=n 2/n 1 。

3、 光学系统的三种放大率是 垂轴放大率 、 角放大率 、轴向放大率 ,当物像空间的介质的折射率给定后,对于一对给定的共轭面,可提出 一 种放大率的要求.4、 理想光学系统中,与像方焦点共轭的物点是 轴上无穷远的物点 。

5、物镜和目镜焦距分别为mm f 2'=物和mm f 25'=目的显微镜,光学筒长△= 4mm ,则该显微镜的视放大率为 -20 ,物镜的垂轴放大率为 -2 ,目镜的视放大率为 10 。

6、某物点发出的光经理想光学系统后对应的最后出射光束是会聚同心光束,则该物点所成的是实 (填“实”或“虚”)像。

7、人眼的调节包含 视度 调节和 瞳孔 调节。

8、复杂光学系统中设置场镜的目的是 在不影响系统光学特性的的情况下改变成像光束的位置,使后面系统的通光口径不致过大。

9、要使公共垂面内的光线方向改变60度,则双平面镜夹角应为30 度。

10、近轴条件下,折射率为1.4的厚为14mm 的平行玻璃板,其等效空气层厚度为 10 mm. 11、设计反射棱镜时,应使其展开后玻璃板的两个表面平行,目的是 保持系统的共轴性 。

12、有效地提高显微镜分辨率的途径是 提高数值孔径和减小波长 。

13、近轴情况下,在空气中看到水中鱼的表观深度要比实际深度 小 。

14.用垂轴放大率判断物、像虚实关系方法:当β>0时 物像虚实相反β<0时 物像虚实相同。

15.平面反射镜成像的垂轴放大率为 1 ,物像位置关系为 镜像 ,如果反射镜转过α角,则反射光线方向改变 2α 。

二、简答题1、几何光学的基本定律及其内容是什么?答:几何光学的基本定律是直线传播定律、独立传播定律、反射定律和折射定律。

直线传播定律:光线在均匀透明介质中按直线传播.独立传播定律:不同光源的光在通过介质某点时互不影响。

光学作图练习(附答案)

光学作图练习(附答案)
3、 请在下图(左)中作出蜡烛AB在屏上所成的像A’B’(要求标出A’、B’)。
4、 如图所示,S是一个发光点,S'是它在平面镜中成的像,SA是S发出的一束光.请在图中画出平面镜的位置和SA经平面镜反射后的光线.
5、 如图所示,S'为发光点S在平面镜MN中所成的像,请在图中画出发光点S的位置,并画出一条由S点发出,经平面镜反射后通过P点的光线.
平面镜上,请画出:(1)射向凹透镜的入射光线;(2)经平面镜的反射光线。
27、 在图中画出与入射光线对应的折射光线。
28、 如图是一束光从空气垂直射入玻璃砖内,请画出这束光从玻璃砖射出后折射光线的大致位置.
29、如图所示的凸透镜,MN为主光轴,O点为光心,F点为焦点,请在图中画出三条光线的折射光线,并作出物点S的像点S'。(注意保留作图痕迹)
30、根据入射光线和折射光线,请在图中的虚线框内画出适当类型的透镜。
31、 如图画出凸透镜的折射光线和入射光线方向
32、 根据凸透镜成像规律,作出图中物体AB过凸透镜所成的像A′B′.
33、 如图所示,MN 为凸透镜的主光轴,A为蜡烛,A′为蜡烛在光屏上所成的像,根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点,并将它们画出来.
34、如图所示,一束光线经凹透镜折射后,射向与凹透镜主光轴平行的
25、 如图所示,在平静的湖边上方有一盏路灯,潜水员在水下E处看到了路灯的像.图中A、B两点,其中一点是路灯的发光点,另一点是路灯的像点.请你区分发光点、像点,在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图.
26、 如图甲所示,渔民看到水中S′处有一条鱼,为了叉到鱼,他们不是对准图乙中的S′,而是对准位置更深的S叉去.因为S才是鱼真实的位置,S′处是鱼的像的位置。请你在乙图中作出一条由S发出,经过水面后射入人眼的的光线.

【青岛大学2012年考研专业课真题】光学2012

【青岛大学2012年考研专业课真题】光学2012
A
光轴
D
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
B
C
玻璃
10. 简述鉴别线偏振光、 自然光、 圆偏振光的使用器件; 以及鉴别三种光的方法步骤。
; .。
2
二. 计算题(1-4 每题 10 分,5-8 每题 15 分,共 100 分) 1.(10 分)一列平面波的传播方向平行于 x-z 平面,与 z 轴成倾角θ 。试求 (1) 该平面波波矢 k 的三个分量 kx 、 ky 、 kz 分别为多少 (设波长为) ?
n1 n2 n3
h
3. 在牛顿环实验装置中,曲率半径为 R 的平凸透镜与平玻璃扳在中心恰好接 触,它们之间充满折射率为 n 的透明介质,垂直入射到牛顿环装置上的平行单 色光在真空中的波长为,则反射光形成的干涉条纹中暗环半径 rk 的表达式为 (A) rk = kR (C) rk = (B) (D) rk = kR / n rk =
S1
h n1
r1
O
S2 n2
r2
4. (10 分) 一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它垂直通过一偏振片.若 以此入射光束为轴旋转偏振片,测得透射光强度最大值是最小值的 5 倍,那 么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为多少? 5. (15 分) 一平面透射多缝光栅,当用波长1 = 600 nm (1 nm = 10 9 m)的单色平
-
行光垂直入射时,在衍射角 = 30°的方向上可以看到第 2 级主极大,并且在 = 5×10-3 nm 的两条谱线.当用波长2 =400 nm 的 单色平行光垂直入射时,在衍射角 = 30°的方向上却看不到本应出现的第 3 级主极大.试求: (1) 光栅常数 d, (2) 可能的缝宽 a. (3) 总缝数 N. (4) 以横坐标为 sin,画出该光栅光强分布图(缝宽 a 取最小值)。

高考物理光学知识点之几何光学真题汇编及答案(5)

高考物理光学知识点之几何光学真题汇编及答案(5)

高考物理光学知识点之几何光学真题汇编及答案(5)一、选择题1.与通常观察到的月全食不同,小虎同学在2012年12月10日晚观看月全食时,看到整个月亮是暗红的.小虎画了月全食的示意图,并提出了如下猜想,其中最为合理的是A.地球上有人用红色激光照射月球B.太阳照射到地球的红光反射到月球C.太阳光中的红光经地球大气层折射到月球D.太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹2.如图所示,放在空气中的平行玻璃砖,表面M与N平行,一束光射到表面M上,(光束不与M平行)①如果入射角大于临界角,光在表面M即发生反射。

②无论入射角多大,光在表面M也不会发生全反射。

③可能在表面N发生全反射。

④由于M与N平行,光只要通过M,则不可能在表面N发生全反射。

则上述说法正确的是( )A.①③ B.②③ C.③ D.②④3.如图所示的四种情景中,属于光的折射的是().A.B.C.D.4.一细光束由a、b两种单色光混合而成,当它由真空射入水中时,经水面折射后的光路如图所示,则以下看法正确的是A.a光在水中传播速度比b光小B.b光的光子能量较大C.当该两种单色光由水中射向空气时,a光发生全反射的临界角较大D.用a光和b光在同一装置上做双缝干涉实验,a光的条纹间距大于b光的条纹间距5.如图所示,黄光和紫光以不同的角度,沿半径方向射向半圆形透明的圆心O,它们的出射光线沿OP方向,则下列说法中正确的是()A.AO是黄光,穿过玻璃砖所需时间短B.AO是紫光,穿过玻璃砖所需时间短C.AO是黄光,穿过玻璃砖所需时间长D.AO是紫光,穿过玻璃砖所需时间长6.如图所示,为观察门外情况,居家防盗门一般都会在门上开一小圆孔.假定门的厚度为a=8cm,孔的直径为d=6cm,孔内安装一块折射率n=1.44的玻璃,厚度可]的厚度相同,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.则A.如未装玻璃,室内的人通过小孔能看到外界的角度范围为106°B.装人玻璃后,室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围约为106°C.装人玻璃的折射率越大,室内的人通过玻鵯能看到外界的角度范围就越小D.若要将视野扩大到180°,需嵌入折射率大于或等于53的玻璃7.如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样.现让a、b 两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时,光的传播路径与方向可能正确的是()A.①③B.①④C.②④D.只有③8.如图所示半圆形玻璃砖,圆心为 O,半径为 R.某单色光由空气从 OB 边界的中点 A垂直射入玻璃砖,并在圆弧边界 P 点发生折射,该折射光线的反向延长线刚好过B点.则()A.该玻璃对此单色光的折射率为1.5B.光从 A 传到 P 的时间为(c为空气中的光速)C.该玻璃对此单色光的临界角为45°D.玻璃的临界角随入射光线位置变化而变化9.如图所示,在空气中,一束单色光由两面平行的玻璃板的a表面射入,从b表面射出,则以下说法中正确的是A.出射光线不一定与入射光线平行B.随着θ角的增大,光可能在a表面发生全反射θ<︒)C.随着θ角的增大,光可能在b表面发生全反射(90D.无论如何改变θ角,光线从a表面射入,不可能在b表面发生全反射10.如图所示,一束红光P A从A点射入一球形水珠,光线在第一个反射点B反射后到达C点,CQ为出射光线,O点为球形水珠的球心.下列判断中正确的是( )A.光线在B点可能发生了全反射B.光从空气进入球形水珠后,波长变长了C.光从空气进入球形水珠后,频率增大了D.仅将红光改为紫光,光从A点射入后到达第一个反射点的时间增加了11.一束只含红光和紫光的复色光沿PO方向射入玻璃三棱镜后分成两束光,并沿OM和ON方向射出,如图所示,已知OM和ON两束光中只有一束是单色光,则()A.OM为复色光,ON为紫光B.OM为复色光,ON为红光C.OM为紫光,ON为复色光D.OM为红光,ON为复色光12.题图是一个14圆柱体棱镜的截面图,图中E、F、G、H将半径OM分成5等份,虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON,ON边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n=53,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线A.不能从圆孤射出B.只能从圆孤射出C.能从圆孤射出D.能从圆孤射出13.关于下列光学现象,正确的说法是()A.水中蓝光的传播速度比红光快B .光从空气射入玻璃时可能发生全反射C .在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深D .分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,用红光时得到的条纹间距较窄。

(最新)光学题库及答案

(最新)光学题库及答案

光学试题库计算题12401已知折射光线和反射光线成90。

角如果空气中的入射角为60o求光在该介质中的速度。

14402在水塘下深h处有一捕鱼灯泡如果水面是平静的水的折射率为n则从水面上能够看到的圆形亮斑的半径为多少14403把一个点光源放在湖水面上h处试求直接从水面逸出的光能的百分比忽略水和吸收和表面透镜损失。

23401平行平面玻璃板的折射率为厚度为板的下方有一物点P P到板的下表面的距离为,观察者透过玻璃板在P的正上方看到P的像求像的位置。

23402平面平行玻璃板的折射率为n厚度为d点光源Q发出的近于正入射的的光束在上表面反射成像于光线穿过上表面后在下表面反射再从上表面出射的光线成像于’。

求和‘间的距离。

23403来自一透镜的光线正朝着P点会聚如图所示要在P﹒点成像必须如图插入折射率n=1.5的玻璃片.求玻璃片的厚度. 已知=2mm_23404容器内有两种液体深度分别为和折射率分别为和液面外至射率为试计算容器底到液面的像似深度。

23405一层水n=1.5浮在一层乙醇n=1.36之上水层厚度3c m乙醇厚5c m从正方向看水槽的底好象在水面下多远24401玻璃棱镜的折射率n=1.56如果光线在一工作面垂直入射若要求棱镜的另一侧无光线折射时所需棱镜的最小顶角为多大24402 一个顶角为30o的三棱镜光线垂直于顶角的一个边入射而从顶角的另一边出射其方向偏转30o求其三棱镜的折射率。

24404有一玻璃三棱镜顶角为折射率为n欲使一条光线由棱镜的一个面进入而沿另一个界面射出此光线的入射角最小为多少24405玻璃棱镜的折射棱角A为60o对某一波长的光的折射率为11.5现将该棱镜浸入到折射率为4/3的水中试问当平行光束通过棱镜时其最小偏向角是多少32401高为2cm的物体,在曲率半径为12cm的凹球面镜左方距顶点4cm处。

求像的位置和性质并作光路图。

32402一物在球面镜前15c m时成实像于镜前10c m处。

光学(难题篇)经典题解版

光学(难题篇)经典题解版

一、单选题1. 根据分子动理论可知,在使两个分子间的距离由很远(r ≥10-9m)到很难再靠近的过程中,分子间的作用力的大小将( )A .先减小后增大B .先增大后减小C .先增大后减小再增大D .先减小后增大再减小2. 如图甲所示的电路中,变压器为理想变压器,两定值电阻的阻值分别为,,电压表、电流表均为理想电表,当a 、b 两端接入交流电源,交流电的电压随时间变化的规律如图乙所示,电阻和消耗的功率相等,则下列说法正确的是( )A .电压表的示数为27VB .电流表的示数为1.8AC .变压器原副线圈的匝数比为7∶1D .电源的输出功率为64.8W3. “中国载人月球探测工程”计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。

设想在地球和月球上有两个倾角相同的山坡,简化为如图所示的足够长的倾角为θ的斜面。

现分别从这两个山坡上以相同大小的速度v 0水平抛出两个完全相同的小球,小球再次落到山坡上时速度大小分别记为v 1、v 2,速度方向与坡面的夹角分别记为θ1、θ2。

已知地球与月球表面重力加速度分别为g 、,不计小球在地球上运动时的空气阻力,以下关系正确的是( )A .θ2>θ1B .θ2<θ1C .v 2<v 1D .v 2=v 14.狄拉克曾经预言,自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子,其周围磁感线呈均匀辐射状分布如图甲所示,距离它处的磁感应强度大小为(为常数,其磁场分布与负点电荷的电场如图乙所示分布相似。

现假设磁单极子和负点电荷均固定,有带电小球分别在极和附近做匀速圆周运动。

则关于小球做匀速圆周运动的判断不正确的是( )A .若小球带正电,其运动轨迹平面可在的正上方,如图甲所示B.若小球带负电,其运动轨迹平面可在的正下方,如图乙所示C .若小球带负电,其运动轨迹平面可在的正上方,如图甲所示D .若小球带正电,其运动轨迹平面可在的正下方,如图乙所示5. 如图,某同学将一足球静止摆放在收纳架上。

他估测得足球的直径约为20 cm ,质量约为0. 48 kg ,收纳架两根平行等高的横杆之间的距离d 约为12 cm 。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

1.有一玻璃球,折射率为,今有一光线射到球面上,入射角为60°,求反射光线和折射光线的夹角。

2. 水槽有水20cm深,槽底有一个点光源,水的折射率为1.33,水面上浮一不透明的纸片,使人从水面上任意角度观察不到光,则这一纸片的最小面积是多少?3. 空气中的玻璃棒,n’=1.5163,左端为一半球形,r=-20mm。

轴上有一点光源,L=-60mm。

求U=-2°的像点的位置。

4. 简化眼把人眼的成像归结为只有一个曲率半径为5.7mm,介质折射率为1.333的单球面折射,求这种简化眼的焦点的位置和光焦度。

5. 有一玻璃球,折射率为n=1.5,半径为R,放在空气中。

(1)物在无穷远时,经过球成像在何处?(2) 物在球前2R处时像在何处?像的大小如何?6. 一个半径为100mm的玻璃球,折射率为1.53。

球内有两个气泡,看来一个恰好在球心,另一个在球的表面和球心之间,求两个气泡的实际位置。

7. 一个玻璃球直径为60mm,折射率为1.5,一束平行光入射在玻璃球上,其会聚点应该在什么位置?8. 一球面反射镜,r=-100mm,求β=0,-0.1,-1,5,10情况下的物距和像距。

9. 一球面镜对其前面200mm处的物体成一缩小一倍的虚像,求该球面镜的曲率半径。

10. 垂直下望池塘水底的物时,若其视见深度为1m,求实际水深,已知水的折射率为4/3。

11. 有一等边折射率三棱镜,其折射率为1.65,求光线经该棱镜的两个折射面折射后产生最小偏向角时的入射角和最小偏向角。

12. 身高为1.8m的人站在照相机前3.6m处拍照,若拟拍成100mm高的像,照相机镜头的焦距为多少?13. 单透镜成像时,若共轭距为250mm,求下列情况下透镜的焦距:(1) 实物,β=-4;(2) 实物,β=-1/4;(3) 虚物,β=-4。

14. 设一个光学系统处于空气中,β=-10,由物面到像面的距离为7200mm,物镜两焦点距离为1140mm,求透镜的焦距。

15. 一个薄透镜对某物体成实像,放大率为-1,今以另一个薄透镜紧贴在第一透镜上,则见像向透镜方向移动勒20mm,放大率为原来的3/4倍,求两块透镜的焦距。

16. 一透镜对无穷远处和物方焦点前5m的物体成像,二像的轴向间距为3mm,求透镜的焦距。

17. 位于光学系统前的一个20mm高的物体被成-12mm的倒立实像,当物体向系统方向移动100mm时,其像位于无穷远,求系统焦距。

18. 一薄透镜f1’=100mm和另一薄透镜f2’=50mm组合,组合焦距仍为100mm,求二者的相对位置和组合的主点位置。

19. 用焦距同为60mm的两个薄透镜组成目镜,两者间距为40mm,求目镜的焦距和主点位置。

20. 一薄透镜系统由6D和-8D的两个薄透镜组成,两者间距为30mm,求组合系统的光焦度和主点位置。

若把两透镜顺序颠倒,再求其光焦度和主点位置。

21. 一个球形透镜,直径为40mm,折射率为1.5,求其焦距和主点位置。

22. 已知透镜r1=-200mm,r2=-300mm,d=50mm,n=1.5,求其焦距和主点位置。

23. 有一双薄透镜系统,f1’=100mm,f2’=-50mm,要求总长度为系统焦距的0.7倍,求二透镜的间距和系统焦距。

24. 由两个相同的双凸厚透镜位于同一直线上,相距26mm,构成透镜的两个球面的半径分别为60mm和40mm,厚度为20mm,折射率为1.5163,求透镜组的焦距和基点的位置。

25. 由两个同心的反射球面(两球面的球心重合)构成的光学系统,按照光线的反射顺序,第一个反射球面为凹面,第二个反射球面为凸面,要求系统的像方焦点恰好位于第一个反射球面的顶点,若两个球面间隔为d,求两球面的半径r1和r2以及组合焦距。

26. 焦距f’=100mm的薄透镜,直径D0=40mm,在透镜前50mm处有一个光孔,直径D p=35mm,问物体在-∞和-300mm时,孔径光阑、入瞳和出瞳的位置和大小。

第二章作业1、已知照相物镜的焦距f’=75mm,被摄景物位于(以F 点为坐标原点)x=- ¥、-10m、-8m、-6m、-4m、-2m 处,试求照相底片应分别放在离物镜的像方焦面多远的地方。

2、已知一个透镜把物体放大-3x 投影在屏幕上,当透镜向物体移近18mm 时,物体将被放大-4x 试求透镜的焦距,并用图解法校核之。

3.一个薄透镜对某一物体成实像,放大率为-1x,今以另一个薄透镜紧贴在第一个透镜上,则见像向透镜方向移动20mm,放大率为原先的3/4 倍,求两块透镜的焦距为多少?4.有一正薄透镜对某一物成倒立的实像,像高为物高的一半,今将物面向透镜移近100mm,则所得像与物同大小,求该正透镜组的焦距。

5.希望得到一个对无限远成像的长焦距物镜,焦距=1200mm,由物镜顶点到像面的距离L=700 mm,由系统最后一面到像平面的距离(工作距)为l k'=400mm,按最简单结构的薄透镜系统考虑,求系统结构,并画出光路图。

6.一短焦距物镜,已知其焦距为35 mm,筒长L=65 mm,工作距,按最简单结构的薄透镜系统考虑,求系统结构。

7.一薄透镜组焦距为100 mm,和另一焦距为50 mm 的薄透镜组合,其组合焦距仍为100 mm,问两薄透镜的相对位置。

8.长60 mm,折射率为1.5 的玻璃棒,在其两端磨成曲率半径为10 mm 的凸球面,试求其焦距。

9.一束平行光垂直入射到平凸透镜上,会聚于透镜后480 mm 处,如在此透镜凸面上镀银,则平行光会聚于透镜前80 mm 处,求透镜折射率和凸面曲率半径。

第三章作业1.人照镜子时,要想看到自己的全身,问镜子要多长?人离镜子的距离有没有关系?2.设平行光管物镜L 的焦距f ' =1000mm,顶杆与光轴的距离a=10 mm,如果推动顶杆使平面镜倾斜,物镜焦点F 的自准直像相对于F 产生了y=2 mm 的位移,问平面镜的倾角为多少?顶杆的移动量为多少?3.一光学系统由一透镜和平面镜组成,如图3-1所示,平面镜MM 与透镜光轴垂直交于D 点,透镜前方离平面镜600 mm 有一物体AB,经透镜和平面镜后,所成虚像A"B"至平面镜的距离为150 mm,且像高为物高的一半,试分析透镜焦距的正负,确定透镜的位置和焦距,并画出光路图。

4.用焦距=450mm 的翻拍物镜拍摄文件,文件上压一块折射率n=1.5,厚度d=15mm的玻璃平板,若拍摄倍率β=-1X,试求物镜后主面到平板玻璃第一面的距离。

5.棱镜折射角α=60。

7'40' ' C 光的最小偏向角,试求棱镜光学材料的折射率。

6.白光经过顶角α=60。

的色散棱镜,n=1.51 的色光处于最小偏向角δ=45。

28'18'',试求其最小偏向角值及n=1.52 的色光相对于n=1.51 的色光间的交角。

第四章作业1、设照相物镜的焦距等于75mm,底片尺寸为55*55 mm2,求该照相物镜的最大视场角等于多少?第五章作业1、一个100W 的钨丝灯,发出总光通量为1400ml,求发光效率为多少?2、有一聚光镜,(数值孔径NA=nsinU),求进入系统的能量占全部能量的百分比。

3、一个的40w钨丝灯发出的总的光通量为Φ=500lm,设各向发光强度相等,求以灯为中心,半径分别为:r=1m,2m,3m 时的球面的光照度是多少?4、一房间,长、宽、高分别为:5m,3m,3m ,一个发光强度为l=60cd的灯挂在天花板中心,离地面2.5m,1)求灯正下方地板上的光照度;2)在房间角落处地板上的光照度。

第七章作业1.一个人近视程度是-2D(屈光度),调节范围是8D,求:(1)其远点距离;(2)其近点距离;(3)配带100 度的近视镜,求该镜的焦距;(4)戴上该近视镜后,求看清的远点距离;(5)戴上该近视镜后,求看清的近点距离。

2.一放大镜焦距f'=25mm,通光孔径D=18mm,眼睛距放大镜为50mm,像距离眼睛在明视距离250mm,渐晕系数K=50%,试求:(1)视觉放大率;(2)线视场;(3)物体的位置。

3.一显微物镜的垂轴放大倍率>,数值孔径NA=0.1,共轭距L=180mm,物镜框是孔径光阑,目镜焦距f e'=25mm。

(1)求显微镜的视觉放大率;(2)求出射光瞳直径;(3)求出射光瞳距离(镜目距);(4)斜入射照明时,λ=0.55um,求显微镜分辨率;(5)求物镜通光孔径;(6)设物高2y=6mm,渐晕系数K=50%,求目镜的通光孔径。

4.欲分辨0.000725mm 的微小物体,使用波长λ=0.00055mm,斜入射照明,问:(1)显微镜的视觉放大率最小应多大?(2)数值孔径应取多少适合?5.有一生物显微镜,物镜数值孔径NA=0.5,物体大小2y=0.4mm,照明灯丝面积1.2*1.2mm2,灯丝到物面的距离100mm,采用临界照明,求聚光镜焦距和通光孔径。

6.为看清4km 处相隔150mm 的两个点(设1’=0.0003rad),若用开普勒望远镜观察,则:(1)求开普勒望远镜的工作放大倍率;(2)若筒长L=100mm,求物镜和目镜的焦距;(3)物镜框是孔径光阑,求出设光瞳距离;(4)为满足工作放大率要求,求物镜的通光孔径;(5)视度调节在正负5D(屈光度),求目镜的移动量;(6)若物方视场角2ω=8。

,求像方视场角;(7)渐晕系数K=50%,求目镜的通光孔径;7.用电视摄相机监视天空中的目标,设目标的光亮度为2500cd/m2,光学系统的透过率为0.6,摄象管靶面要求照度为20lx,求摄影物镜应用多大的光圈。

相关文档
最新文档