(整理)几何光学.习题解
习题九 几何光学

习题九 几何光学(习题参考解答)[9-1] 将一物置于长柱形玻璃的凸球面前25cm 处,设这个凸球面曲率半径为5cm ,玻璃前的折射率n=1.5,玻璃前的媒质是空气,求:(1) 像的位置,是实像还是虚像?(2) 该折射面的焦距。
已知:5.11525====n n cm r cm u o 求:①?=v ②??21==f f 解:∵ rn n v n u n 1221-=+ ∴ 515151251-=+.v . )(25cm v = 成实像当:时∞=u 2f v =515.112-=f cm f 152=当:1f u v =∞=时55.15.111=∞+f cm f 101=答:像的位置在球面后25cm 外 为实像焦距cm f 101= cm f 152=[9-2] 有一厚度为3cm ,折射率为1.5的共轴球面系统,其第一折射面是半径为2cm 的球面,第二折射面是平面,若在该共轴球面系统前面对第一折射面8cm 处放一物,像在何处? 已知:cm d 3= 1=o n 5.1=n cm r 21= ∞=2rcm u 81=求:?=v解:∵ rn n v n u n 1221-=+ ∴ 215151811-=+.v . cm v 121=又 ∵ ∞-=+--5.111)312(5.1v ∴ cm v 6=答:像最后成在第二折射面后6cm 处。
[9-3] 一个双凸透镜,放在空气中,两面的曲率半径分别为15cm 和30cm ,如玻璃折射率为1.5,物距为100cm ,求像的位置和大小,并作图验证之。
已知:cm r 151= cm r 302-= 5.1=n cm u 100=求:像的位置?=v 像的大小解:∵ 透镜的焦距f 为:()121111-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=r r n f ∴ 1)301151)(15.1(-⎥⎦⎤⎢⎣⎡---=f )(20cm =又 ∵ fv u 111=+ ∴20111001=+v )(25cm v =又 ∵ 放大率 uv m = 10025= 41=答:像的位置在透镜后20cm 外,实像且放大率为41[9-4] 一对称的双凸透镜折射率为1.5它在空气中的焦距为12cm ,其曲率半径为多大?另一双凸薄透镜置下列介质中,其左边为折射率为n 1=4/3的水,右边为空气,且右侧球面的半径与上一透镜的相同。
高考物理光学知识点之几何光学技巧及练习题附答案

高考物理光学知识点之几何光学技巧及练习题附答案一、选择题1.如图所示,将一个折射率为n的透明长方体放在空气中,矩形ABCD是它的一个截面,一单色细光束入射到P点,入射角为θ.12AP AD=,则( )A.若要使光束进入长方体后能射至AD面上,角θ的最小值为arcsin 1 2 nB.若要使光束进入长方体后能射至AD面上,角θ的最小值为arcsin 5 nC.若要此光束在AD面上发生全反射,角θ的范围应满足arcsin 12n<θ≤arcsin21n-D.若要此光束在AD面上发生全反射,角θ的范围应满足arcsin 255n<θ≤arcsin21n-2.下列现象中属于光的衍射现象的是A.光在光导纤维中传播B.马路积水油膜上呈现彩色图样C.雨后天空彩虹的形成D.泊松亮斑的形成3.如图所示,将等腰直角棱镜截去棱角,使截面平行于底面,制成“道威棱镜”,可以减小棱镜的重量和杂散的内部反射。
从M点发出一束平行于底边CD的单色光从AC边射入,已知折射角γ=30°,则A.光在玻璃中的频率比空气中的频率大B.玻璃的折射率6 n=C2×108 m/sD.CD边不会有光线射出4.半径为R的玻璃半圆柱体,截面如图所示,圆心为O,两束平行单色光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,∠AOB=60°,若玻璃对此单色光的折射率n3经柱面和底面折射后的交点与O点的距离为()A .3R B .2R C . 2R D .R5.如图所示,一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a 、b 、c 三束单色光。
比较a 、b 、c 三束光,可知()A .当它们在真空中传播时,a 光的速度最大B .当它们在玻璃中传播时,c 光的速度最大C .若它们都从玻璃射向空气,c 光发生全反射的临界角最大D .若它们都能使某种金属产生光电效应,c 光照射出的光电子最大初动能最大6.如图所示,两束单色光a 、b 同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面,进入玻璃砖中后形成复合光束c 则下列说法中正确的是A .a 光的能量较大B .在玻璃中a 光的传播速度小于b 光的传播速度C .在相同的条件下,a 光更容易发生衍射D .a 光从玻璃到空气的全反射临界角小于b 光从玻璃到空气的全反射临界角7.甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样,相邻两个亮条纹的中心距离分别记为Δx 1和Δx 2,已知Δx 1>Δx 2。
几何光学习题答案

可见,像与物向同方向移动,又
n dl n' dl ' l 2 dt l '2 dt 0
所以 v ' n ( l ')2 v 物体移动到球心时, l 5cm, l ' 5cm
n' l
v ' 4 v 1.3cm s1 3
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6.薄透镜L1的焦距f1’=15cm,薄凹透镜L2的焦距为
题目答案
n1
Or n2
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✓ 前面推导出: sin b 1 R 和 sin b n2 sin
n1 r
n1
✓ 求 sinb 的最大值:sin b n2 sin
n1
如果n1 n2 如果n1 n2
sin
b max
n2 n1
r1
R n2
sin bmax 1
r1 R n 第9页/共116页
A.V1>V2 B. V2>V1 C. V1=V2 D.无法判断V1、V2的 大小
4.焦距为4cm的薄凸透镜用作放大镜,若物置于透镜 前3cm处,则其横向放大率为()
A. 3 B. 4 C. 6 D.12
5.一透镜组由两个共轴的薄透镜组成,一凸一凹,它们 的焦距都是20cm ,中心相距10cm,现在凸透镜外, 离凸透镜30cm处,放一物体,这物体以透镜组所成 的像是()
平行光线经反射镜反射后,仍以平行光线反射,经球 面折射:n2=1.5, n2’=1, r=R, l2=∞, l2’=-2R 即最后成像位于球面顶点左侧2R处,与原物的位置重合。
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3.一半径为R的薄壁玻璃球盛满水,若把一物体放置
于离其表面3R处,求最后的像的位置。玻璃壁的影 响可忽略不计,水的折射率n=4/3。
高考物理光学知识点之几何光学全集汇编含答案解析

高考物理光学知识点之几何光学全集汇编含答案解析一、选择题1.如果把光导纤维聚成束,使纤维在两端排列的相对位置一样,图像就可以从一端传到另一端,如图所示.在医学上,光导纤维可以制成内窥镜,用来检查人体胃、肠、气管等器官的内部.内窥镜有两组光导纤维,一组用来把光输送到人体内部,另一组用来进行观察.光在光导纤维中的传输利用了( )A.光的全反射B.光的衍射C.光的干涉D.光的折射2.一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内,人射角为45o下面光路图中正确的是A. B.C. D.3.甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样,相邻两个亮条纹的中心距离分别记为Δx1和Δx2,已知Δx1>Δx2。
另将两单色光在真空中的波长分别用λ1、λ2,在同种均匀介质中传播的速度分别用v1、v2,光子能量分别用E1、E2、在同种介质中的折射率分别用n1、n2表示。
则下列关系正确的是A.λ1<λ2 B.v1<v2 C.E1<E2 D.n1>n24.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.②④5.如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球,则()A.小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B.小球所发的光能从水面任何区域射出C.小球所发的光从水中进入空气后频率变大D.小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大6.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯,在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列说法正确的是( )A.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小B.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小C.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大D.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大7.如图所示的四种情景中,属于光的折射的是().A.B.C.D.8.如图所示,一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光.比较a、b、c三束光,可知A.当它们在真空中传播时,c光的波长最大B.当它们在玻璃中传播时,c光的速度最大C.若它们都从玻璃射向空气,c光发生全反射的临界角最小D.对同一双缝干涉装置,a光干涉条纹之间的距离最小9.ABCDE 为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图,AB ⊥BC ,由a 、b 两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB 射入棱镜,经两次反射后光线垂直于BC 射出,且在CD 、AE 边只有a 光射出,光路图如图所示,则a 、b 两束光( )A .在真空中,a 光的传播速度比b 光的大B .在棱镜内,a 光的传播速度比b 光的小C .以相同的入射角从空气斜射入水中,b 光的折射角较小D .分别通过同一双缝干涉装置,a 光的相邻亮条纹间距小 10.下列说法正确的是________.A .物体做受迫振动时,振幅与物体本身无关B .光纤通信是激光和光导纤维相结合实现的C .火车以接近光速通过站台时车上乘客观察到站台上的旅客变矮D .全息照相技术是光的衍射原理的具体应用11.如图所示,放在暗室中的口径较大不透明的薄壁圆柱形浅玻璃缸充满水,缸底中心有一红色发光小球(可看作点光源),从上往下看,则观察到( )A .水面有一个亮点B .充满水面的圆形亮斑C .发光小球在水面上的像D .比小球浅的发光小球的像12.半径为R 的玻璃半圆柱体,截面如图所示,圆心为O ,两束平行单色光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,∠AOB =60°,若玻璃对此单色光的折射率n =3,则两条光线经柱面和底面折射后的交点与O 点的距离为( )A .3RB .2R C . 2R D .R13.一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14.如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图,图中S 为发光点,T 是望远镜,平面镜O 与凹面镜B 构成了反射系统。
几何光学基本原理习题答案

几何光学基本原理习题答案几何光学是光学中的一个重要分支,研究光的传播和反射的规律。
它是光学理论的基础,也是应用最广泛的光学学科之一。
在学习几何光学的过程中,我们常常会遇到一些习题,下面我将为大家提供一些几何光学基本原理习题的答案。
1. 问题:一束光从空气射入玻璃介质,入射角为30°,折射角为20°,求玻璃的折射率。
解答:根据折射定律,光线从空气射入玻璃介质时,入射角、折射角和两种介质的折射率之间满足关系:n1*sinθ1 = n2*sinθ2。
其中,n1为空气的折射率,一般取为1;θ1为入射角,θ2为折射角,n2为玻璃的折射率。
代入已知条件,得到:1*sin30° = n2*sin20°。
解方程可得:n2 ≈ 1.5。
所以,玻璃的折射率约为1.5。
2. 问题:一束光从玻璃射入空气,入射角为60°,折射角为45°,求玻璃的折射率。
解答:同样根据折射定律,光线从玻璃射入空气时,入射角、折射角和两种介质的折射率之间满足关系:n1*sinθ1 = n2*sinθ2。
其中,n1为玻璃的折射率,θ1为入射角,θ2为折射角,n2为空气的折射率,一般取为1。
代入已知条件,得到:n1*sin60° = 1*sin45°。
解方程可得:n1 ≈ 1.15。
所以,玻璃的折射率约为1.15。
3. 问题:一束光从玻璃射入水,入射角为45°,折射角为30°,求水的折射率。
解答:同样根据折射定律,光线从玻璃射入水时,入射角、折射角和两种介质的折射率之间满足关系:n1*sinθ1 = n2*sinθ2。
其中,n1为玻璃的折射率,θ1为入射角,θ2为折射角,n2为水的折射率。
代入已知条件,得到:n1*sin45° = n2*sin30°。
解方程可得:n2 ≈ 1.33。
所以,水的折射率约为1.33。
4. 问题:一束光从空气射入玻璃,入射角为60°,折射角为90°,求玻璃的折射率。
几何光学习题

答案:成像在O1右侧5R/2
3、在曲率半径为30cm的凹面镜顶点O左侧10cm处 放置薄透镜。物点Q置于凹面镜曲率中心C右侧 10cm处的光轴上,经薄透镜和凹面镜的最后像点 Q'与物点Q重合。 求:薄透镜的焦距
Q'
C
Q
O'
O
答案:薄透镜的焦距为5cm,是一凸透镜
4、在焦距为11.5cm的反射球面里注入一些液体,液 体的高度为0.5cm,将物点置于光轴上的Q点,光 轴与液面交与P点,QP=15.9cm。最终像点Q'与Q 恰好重合,求:液体的折射率。
Q
答案:n=1.4
P
5、屏幕放在距物100cm处,两者之间放一凸透镜。当前后移 动透镜时,我们发现两个位置可以使物成像在屏幕上,测 得这两个位置间的距离为20cm。求: (1)这两个位置到屏幕间的距离和焦距 (答案:分别是40cm和60cm;焦距是24cm)
屏幕
(2)两个像的横向放大率 L
Q P
L'
几何光学
例题
1、折射率为1.5的玻璃棒两端抛光成曲率半径为10cm 的球面,在前表面前20cm处放置物点。
求:最后成像在何处?
答案:成像在右侧球面的右方20cm处
2、曲率半径为R,折射率为1.5的玻璃球,其后半球 面镀铝反射膜,平行于光轴的细光束入射到此玻 璃球上。求:光束最后的汇聚点的位置。
O1
高考物理光学知识点之几何光学全集汇编附答案解析

高考物理光学知识点之几何光学全集汇编附答案解析一、选择题1.如图所示,两束单色光a 、b 从水下射向A 点后,光线经折射合成一束光c ,则下列说法中正确的是A .水对单色光a 的折射率比对单色光b 的折射率大B .在水中a 光的临界角比b 光的临界角大C .在水中a 光的速度比b 光的速度小D .用同一双缝干涉实验装置分别以a 、b 光做实验,a 光的干涉条纹间距小于b 光的干涉条纹间距2.光在真空中的传播速度为c ,在水中的传播速度为v 。
在平静的湖面上,距水面深h 处有一个点光源,在水面上某些区域内,光能从水面射出,这个区域的面积为( )A .2222πv c v h -B .222πc v hC .222πvc vh - D .2222)(πc v c h - 3.某单色光在真空中传播速度为c ,波长为λ0,在水中的传播速度为v ,波长为λ,水对这种单色光的折射率为n ,当这束单色光从空气斜射入水中时,入射角为i ,折射角为r ,下列正确的是( ) A .v=nc,λ=n c 0λB .λ0=λn,v=sinicsinrC .v=cn ,λ=cv0λD .λ0=λ/n,v=sinrcsini4.一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内,人射角为45o下面光路图中正确的是A .B .C. D.5.一细光束由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6.a、b两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O射向空气,其光路如图所示.下列说法正确的是()A.a光由玻璃射向空气发生全反射时的临界角较小B.该玻璃对a光的折射率较小C.b光的光子能量较小D.b光在该玻璃中传播的速度较大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,将一个折射率为n的透明长方体放在空气中,矩形ABCD是它的一个截面,一单色细光束入射到P点,入射角为θ.12AP AD=,则( )A.若要使光束进入长方体后能射至AD面上,角θ的最小值为arcsin 1 2 nB.若要使光束进入长方体后能射至AD面上,角θ的最小值为arcsin5 5nC.若要此光束在AD面上发生全反射,角θ的范围应满足arcsin 12n<θ≤arcsin21n-D.若要此光束在AD面上发生全反射,角θ的范围应满足arcsin 25n<θ≤arcsin21n-9.如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到F 点,已知入射方向与边A B的夹角30θ=︒,E、F分别为边AB、BC的中点,则A.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行B3C.光在F点发生全反射D.光从空气进入棱镜,光速变大10.如图所示,放在暗室中的口径较大不透明的薄壁圆柱形浅玻璃缸充满水,缸底中心有一红色发光小球(可看作点光源),从上往下看,则观察到()A .水面有一个亮点B .充满水面的圆形亮斑C .发光小球在水面上的像D .比小球浅的发光小球的像11.如图所示,一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O ,经折射后分为两束单色光a 和b 。
09专题:几何光学专题(含答案)

09专题:几何光学专题1.如图所示,甲、乙两块透明介质,折射率不同,截面为14圆周,半径均为R,对接成半圆。
一光束从A点垂直射入甲中,OA=22R,在B点恰好发生全反射,从乙介质D点(图中未画出)射出时,出射光线与BD连线间夹角为15°。
已知光在真空中的速度为c,求:(1)乙介质的折射率;(2)光由B到D传播的时间。
2.如图所示,单色细光束射到一半径为R的透明球表面,光束在过球心的平面内,入射角θ1=60°,该光束折射进入球内后在内表面反射一次,再经球表面折射后射出,出射光束恰好与最初入射光束平行。
(已知真空中光速为c)①补充完整该光束的光路图,求透明球的折射率;②求这束光在透明球中传播的时间。
3.如图所示,三棱镜的横截面ABC为直角三角形,∠A=90°,∠B=30°,边AC长为20cm,三棱镜材料的折射率为3,一束平行于底边BC的单色光从AB边上的中点O射入此棱镜,已知真空中光速为3.0×108m/s。
求:(1)从AB边射入的折射角;(2)通过计算判断光束能否从BC边射出。
4.如图所示,半圆玻璃砖的半径R=12cm,直径AB与光屏MN垂直并接触于A点。
一束激光a从半圆弧表面上射向半圆玻璃砖的圆心O,光线与竖直直径AB之间的夹角为60°,最终在光屏MN上出现两个光斑,且A点左侧光斑与A之间距离为4cm。
求:①玻璃砖的折射率;②改变激光a 的入射方向,使光屏MN 上只剩一个光斑,求此光斑离A 点的最远距离。
5.(多选)如图,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后射出a 、b 两束光线。
则( )A .在玻璃中,a 光的传播速度小于b 光的传播速度B .在真空中,a 光的波长小于b 光的波长C .玻璃砖对a 光的折射率小于对b 光的折射率D .若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则折射光线a 首先消失E .分别用a 、b 光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a 光的干涉条纹间距大于b 光的干涉条纹间距6.(2019·沈阳市第一七0中学高二期中)如图所示,将半圆形玻璃砖放在竖直面内,它左方有较大的光屏P ,一光束SA 总是射向圆心O ,在光束SA 绕圆心O 逆时针转动过程中,在光屏P 上先看到七色光带,然后各色光陆续消失,则此七色光带从下到上....的排列顺序以及最早消失的光是( ) A .红光→紫光,红光 B .紫光→红光,红光 C .红光→紫光,紫光D .紫光→红光,紫光7.固定的半圆形玻璃砖的横截面如图。
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1.人眼的角膜可认为是一曲率半径r=7.8mm的折射球面,其后是n=4/3的液体。
如果看起来瞳孔在角膜后3.6mm处,且直径为4mm,求瞳孔的实际位置和直径。
2.在夹锐角的双平面镜系统前,可看见自己的两个像。
当增大夹角时,二像互相靠拢。
设人站在二平面镜交线前2m处时,正好见到自己脸孔的两个像互相接触,设脸的宽度为156mm,求此时二平面镜的夹角为多少?3、夹角为35度的双平面镜系统,当光线以多大的入射角入射于一平面镜时,其反射光线再经另一平面镜反射后,将沿原光路反向射出?4、有一双平面镜系统,光线以与其中的一个镜面平行入射,经两次反射后,出射光线与另一镜面平行,问二平面镜的夹角为多少?5、一平面朝前的平凸透镜对垂直入射的平行光束会聚于透镜后480mm处。
如此透镜凸面为镀铝的反射面,则使平行光束会聚于透镜前80mm处。
求透镜的折射率和凸面的曲率半径(计算时透镜的厚度忽略不计)。
解题关键:反射后还要经过平面折射6、人眼可简化成一曲率半径为5.6mm的单个折射球面,其像方折射率为4/3,求远处对眼睛张角为1度的物体在视网膜上所成像的大小。
7、一个折反射系统,以任何方向入射并充满透镜的平行光束,经系统后,其出射的光束仍为充满透镜的平行光束,并且当物面与透镜重合时,其像面也与之重合。
试问此折反射系统最简单的结构是怎样的。
8、一块厚度为15mm的平凸透镜放在报纸上,当平面朝上时,报纸上文字的虚像在平面下10mm处。
当凸面朝上时,像的放大率为β=3。
求透镜的折射率和凸面的曲率半径。
9、有一望远镜,其物镜由正、负分离的二个薄透镜组成,已知f1’=500mm, f2’=-400mm, d=300mm,求其焦距。
若用此望远镜观察前方200m处的物体时,仅用第二个负透镜来调焦以使像仍位于物镜的原始焦平面位置上,问该镜组应向什么方向移动多少距离,此时物镜的焦距为多少?10、已知二薄光组组合,f’=1000,总长(第一光组到系统像方焦点的距离)L=700,总焦点位置lF’=400, 求组成该系统的二光组焦距及其间隔。
11、已知二薄光组组合,d=50,β=-5,共轭距L=150,l1=-35,求二光组焦距。
12、有一焦距140mm的薄透镜组,通光直径为40mm,在镜组前50mm处有一直径为30mm的圆形光孔,问实物处于什么范围时,光孔为入瞳?处于什么范围时,镜组本身为入瞳?对于无穷远物体,镜组无渐晕成像的视场角为多少?渐晕一半时的视场角又为多少?13、有一焦距为50mm的放大镜,直径D=40mm,人眼瞳孔离放大镜20mm来观看位于物方焦平面上的物体。
瞳孔直径为4mm。
问此系统中,何者为孔阑、何者为渐晕光阑,并求入瞳、出瞳和渐晕光阑的像的位置和大小;并求能看到半渐晕时的视场范围。
14、一个20倍的望远镜,视场角2W=3.2度,物镜的焦距500mm,直径62.5mm,为系统的入瞳;在物镜与目镜的公共焦面上设有视场光阑,目镜为单个正薄透镜组,求(1)整个系统的出瞳位置和大小;(2)视阑的直径;(3)望远镜的像方视场角2W’。
15。
有一4倍的伽利略望远镜(目镜为负),物镜焦距160mm,直径40mm,眼瞳在目镜后10mm,直径5mm,为出瞳。
目镜直径10mm。
(1)何为渐晕光阑?其在物空间和像空间的像位置和大小?(2)无渐晕时视场角?(3)半渐晕时视场角?答:16、与一平面镜相距2.5m处有一与之平行的屏幕,其间距平面镜0.5m处有一发光强度为20cd的均匀发光点光源,设平面镜的反射率为0.9,求屏幕上与法线交点处的照度。
17、拍照时,为获得底片的适度曝光,根据电子测光系统指示,在取曝光时间为1/255s 时,光圈数应为8。
现在为拍摄快速运动目标,需将曝光时间缩短为1/500s,问光圈数应改为多少?反之,希望拍照时有较大的景深,需将光圈数改为11,问曝光时间应为多少?18、一个光学系统,对100倍焦距处的物面成一缩小到1/50的像,物方孔径角为sinU≈u=0.005,物面的照度为1000lx,反射率为ρ=0.75,系统的透过率为K=0.8,求像面的照度。
19、对远物摄影时,要求曝光量Q=Et=0.4lx.s,被摄物体的表面亮度为0.36cd/cm2,物镜的透过率K=0.9,如取曝光时间为1/100s,问应选用多大的光圈数,设物镜为对称型系统,βp=120、如图14-76所示的放映系统,聚光镜L1紧靠物面,放映物镜L2把幻灯片成一50倍的像于银幕上。
光源为200W的放映灯泡,发光效率为15lm/W,灯丝面积为1.2×1.2cm2,可看成是二面发光的余弦辐射体,它被聚光镜成像于放映物镜的入瞳上,并正好充满入瞳。
物镜的物方孔径角u=0.25,整个系统的透过率为0.6,求像面照度。
21、阳光直射时,地面的照度约为105lx。
现经一无像差的薄透镜组(f’=100mm,D/f’=1/5)来聚焦时,所得照度为多少?已知太阳对地面的张角为32分,光组的透过率为1。
22、一双200度的近视眼,其远点在什么位置?矫正时应戴何种眼镜?焦距多大?若镜片的折射率为1.5,第一面的半径是第二面半径的4倍,求眼镜片两个表面的半径。
23、有一16D的放大镜,人眼在其后50mm处观察,像位于眼前400mm处,问物面应在什么位置?若放大镜的直径为15mm,通过它能看到物面上多大的范围?24、有一显微镜系统,物镜的放大率为-40,目镜的倍率为15(设均为薄透镜),物镜的共轭距为195mm,求物镜和目镜的焦距、物体的位置、光学筒长、物镜与目镜的间距、系统的等效焦距和总倍率。
25、一显微镜物镜由相距20mm的二薄透镜组成,物镜的共轭距为195mm,放大率-10倍,且第一透镜承担总偏角的60%,求二透镜的焦距。
26、一个显微镜系统,物镜的焦距为15mm,目镜的焦距为25mm,设均为薄透镜,二者相距190mm,求显微镜的放大率、物体的位置以及系统的等效焦距和倍率。
如果用来作显微摄影,底片位于离目镜500mm 的位置,问整个显微镜系统应向何方向相对于物面移动多少距离?整个系统的横向放大率为多少?27、一个人的近视程度是-2D,调节范围是8D,求:远点距离,近点距离,配戴100度的近视镜求该镜的焦距及戴上后看清的远点距离和近点距离。
28、一显微镜物镜的垂轴放大率为-3倍,数值孔径=0.1,共轭距L=180mm,物镜框是孔径光阑,目镜焦距25mm,求(1)显微镜的视觉放大率,(2)出瞳直径,(3)出瞳距,(4)斜入射照明时,对0.55微米波长求显微镜分辩率,(5)物镜通光口径,(6)设物高2y=6mm,50%渐晕,求目镜的通光口径。
29、作外形尺寸计算:总长=250mm, 放大倍数Γ=-24,为正常放大率,2W =1°48'的开氏望远镜,入瞳与物镜重合。
30、上题中若加入一个-1倍的单组透镜转像系统,筒长增加240mm,求转像透镜的焦距和通光直径、第一实像面位置处场镜的焦距与通光直径、出瞳距、半渐晕成像时目镜的通光直径。
31、带双组透镜转像系统的望远镜,物镜焦距300mm,目镜焦距30mm,二转像透镜焦距分别为200mm 和300mm,间距250mm。
系统的物方视场角2W=4度,有场镜和分划板,物镜通光口径60mm,为入瞳。
求像方视场角,场镜和分划板的直径,如在第一转像透镜后100mm处设光阑,且使主光线过其中心,求其大小和场镜的焦距,并求系统出瞳位置和大小,各透镜保证能让轴上点边光和视场边缘点主光线通过的通光直径。
若目镜视度调节正负5D,求目镜移动距离。
32、已知投影物镜2将大小为24mm×32mm的图片投影到距物镜为6m远处一大小为1.5m×2m的屏上,像面充满屏并且照度均匀。
该物镜的相对孔径为1:4,光源是直径为20的面光源,求:图片到物镜的距离l2;投影物镜2的焦距和通光直径;光源到聚光镜的距离l1;聚光镜1的焦距和通光直径;光学系统的拉氏不变量J。
33、一个光学系统,知其只包含初级和二级球差,更高级的球差很小可忽略不计。
已知该系统的边光球差=0,0.707带光球差=-0.015,求(1)表示出此系统的球差随相对高度的展开式,并计算0.5和0.85带光球差;(2)边缘光的初级球差和高级球差;(3)最大剩余球差出现在哪一高度带上,数值多少?34、上题的系统,如果改变结构参数(保持系统焦距不变)调整初级球差使边光球差与带光球差等值异号,并假设改变结构参数时高级球差不变,求出此时的球差展开式以及边光和带光的球差值,并回答在哪一高度带上球差为0,哪一高度带上剩余球差最大,数值为何?35、如果把第1题中系统的相对孔径提高一倍,边光的初级球差、高级球差和实际球差各为多少?如果改变结构参数使初级球差在边缘带重与高级球差(仍假定不随结构参数而变)平衡而使边光球差为零,问此时的带光球差为多少?36、已知会聚折射球面的一对齐明点相距30mm,球面两边介质的折射率分别为n=1.5和n’=1,求此折射球面的曲率半径及齐明点的位置和放大率。
如将其组成一个无球差的透镜,写出此透镜的结构参数。
如将此透镜用于一个系统的像方会聚光束中,其光束孔径角u’=0.25,问经此透镜后光束的孔径角。
37、单正透镜恒产生负球差,而平行平板恒产生正球差。
有一折射率为1.686的单透镜,它对无穷远物体成像时的最小球差形状,正好是凸面朝向物体时的平凸形状。
据理回答在其后面加上尽可能厚的平行平板,能否以其正球差抵消了透镜的负球差。
38、一个折射球面,半径r =-50,物方介质为玻璃,像方介质为空气,有一束自轴外点发出的平行光束入射于该球面,试问当光阑位置分别为l p=-70,-50,-30 时,定性判断其彗差、细光束像散、场曲、畸变和倍率色差的情况。
39、如将上题的折射球面作为一个透镜的第二面,透镜的厚度为4mm,且对原入射的斜平行光束,其子午彗差、像散、畸变和倍率色差均不产生,求第一面的半径和光阑的位置。
40、一会聚的双凸薄透镜,物方无穷远,试分别对光阑在透镜之前、与透镜重合和在透镜之后的三种情况,以图形定性表示出球差、位置色差、像散、场曲、畸变和倍率色差,并回答为什么不能表示彗差的情况。
41.一双胶合物镜,焦距250mm,第一透镜用K8玻璃(n d=1.51600,v=56.76),第二透镜用F2玻璃(nd=1.61294,v=36.98),求消色差解φ1和φ2。
2012上半年计算机等级考试时间考试时长的安排:第一天上午9:00-10:30考笔试,上机考试从笔试的当天下午开始(一级从上午开始)。
笔试考试时间:一级无,二级为90分钟,三级、四级均为120分钟。
上机操作考试时间:三级为60分钟,二级为90分钟。
一级实行无纸化的上机考试,完全采取上机考试形式,时间为90分钟。