北工大光学期末总复习2013-1 (1)解析
光学期末考试题及答案
光学期末考试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 光的波动性最早是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 惠更斯C. 爱因斯坦D. 麦克斯韦答案：B2. 光的干涉现象中，两束相干光的相位差为π时，干涉条纹的亮度如何变化？A. 亮度增强B. 亮度减弱C. 亮度不变D. 亮度为零答案：D3. 以下哪种材料不属于光学材料？A. 玻璃B. 水晶C. 塑料D. 橡胶答案：D4. 光的折射定律中，入射角和折射角的关系是什么？A. 入射角等于折射角B. 入射角和折射角的正弦比等于两种介质的折射率之比C. 入射角和折射角的正切比等于两种介质的折射率之比D. 入射角和折射角的余弦比等于两种介质的折射率之比答案：B5. 光的偏振现象中，当偏振片的偏振方向与入射光的偏振方向垂直时，透射光的强度如何变化？A. 强度增强B. 强度减弱C. 强度不变D. 强度为零答案：D6. 光的衍射现象中，单缝衍射的中央亮条纹的宽度与哪些因素有关？A. 缝宽B. 波长C. 缝宽和波长D. 缝宽和波长都无关答案：C7. 光的全反射现象中，临界角的计算公式是什么？A. sin(θc) = n2/n1B. sin(θc) = n1/n2C. cos(θc) = n2/n1D. cos(θc) = n1/n2答案：B8. 光的色散现象中，不同波长的光在介质中的折射率如何变化？A. 波长越长，折射率越大B. 波长越长，折射率越小C. 波长越短，折射率越大D. 波长越短，折射率越小答案：C9. 光的干涉现象中，增透膜的作用是什么？A. 增加反射光的强度B. 减少反射光的强度C. 增加透射光的强度D. 减少透射光的强度答案：B10. 光的衍射现象中，圆孔衍射的中央亮斑的直径与哪些因素有关？A. 孔径B. 波长C. 孔径和波长D. 孔径和波长都无关答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 光的双缝干涉实验中，相邻亮条纹之间的距离与______和______有关。
光学教程大学期末考试复习题
光学教程大学期末考试复习题一、选择题1. 光的波长为λ，频率为ν，光速为c，它们之间的关系是：A. λ = c / νB. ν = c / λC. λν = cD. c = λ * ν2. 干涉现象发生的条件是：A. 两束光的频率相同B. 两束光的相位相同C. 两束光的强度相同D. 两束光的波长相同3. 在单缝衍射实验中，中央亮纹的宽度与下列哪个因素无关？A. 单缝宽度B. 观察屏距离单缝的距离C. 光的波长D. 单缝到观察屏的距离二、简答题1. 解释什么是光的偏振现象，并简述偏振光的应用。
2. 描述光的衍射现象，并举例说明其在日常生活中的应用。
三、计算题1. 假设一束红光的波长为700nm，求其频率。
已知光速c = 3×10^8 m/s。
2. 给定一个单缝衍射实验，单缝宽度为0.1mm，光的波长为600nm，求第一级次亮纹与中央亮纹之间的距离，假设观察屏距离单缝1m。
四、论述题1. 论述光的干涉现象在光学仪器中的应用，并举例说明。
2. 讨论光的全反射现象及其在光纤通信中的应用。
五、实验题1. 设计一个实验来验证光的干涉现象，并说明实验步骤和预期结果。
2. 描述如何使用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，并解释其原理。
参考答案：一、选择题1. 答案：C2. 答案：A3. 答案：C二、简答题1. 偏振现象是指光波振动方向的特定取向。
在自然界中，光通常是非偏振的，但在某些情况下，如反射和折射，光可以变为偏振光。
偏振光的应用包括偏振太阳镜减少眩光，液晶显示器的工作原理，以及在摄影中减少反射等。
2. 衍射现象是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时，波前发生弯曲，形成新的波前。
日常生活中的应用包括CD播放器读取数据，光学显微镜成像等。
三、计算题1. 答案：ν = c / λ = (3×10^8 m/s) / (700×10^-9 m) =4.29×10^14 Hz2. 答案：由于是单缝衍射，第一级次亮纹与中央亮纹之间的距离可以通过公式计算：Δy = λL / a，其中L是观察屏距离单缝的距离，a是单缝宽度。
光学教程期末考试试题及答案
光学教程期末考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的波动性是由哪位科学家首次提出的？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 麦克斯韦D. 惠更斯2. 以下哪个现象不属于光的干涉现象？A. 薄膜干涉B. 光的衍射C. 光的反射D. 光的折射3. 光的偏振现象说明了光是：A. 横波B. 纵波C. 无偏振光D. 非极化光4. 以下哪个选项不是光的衍射现象？A. 单缝衍射B. 双缝衍射C. 光的全反射D. 光栅衍射5. 光的色散现象是由于：A. 光的波长不同B. 光的速度不同C. 光的频率不同D. 光的强度不同6. 以下哪个现象不属于光的折射现象？A. 光的折射定律B. 光的全反射C. 光的色散D. 光的透镜成像7. 光的全反射现象发生在：A. 光从光密介质射向光疏介质B. 光从光疏介质射向光密介质C. 光从真空射向介质D. 光从介质射向真空8. 光的衍射极限是指：A. 衍射图样的清晰度B. 衍射图样的亮度C. 衍射图样的对比度D. 衍射图样的分辨率9. 光的干涉条纹间距与以下哪个因素有关？A. 光源的强度B. 光源的频率C. 光源的波长D. 光源的极化10. 以下哪个选项是光的偏振现象的应用？A. 激光切割B. 激光测距C. 偏振太阳镜D. 激光通信二、填空题（每空2分，共20分）11. 光的干涉条件是两束光的频率必须________。
12. 光的衍射现象可以通过________来观察。
13. 光的偏振现象可以通过________来观察。
14. 光的全反射现象发生在光从光密介质射向光疏介质时，且入射角大于________。
15. 光的色散现象可以通过________来观察。
16. 光的折射定律是由________提出的。
17. 光的偏振现象说明了光是________波。
18. 光的干涉条纹间距与光源的________有关。
19. 光的衍射极限是指衍射图样的________。
20. 光的偏振现象的应用之一是________。
光学期末复习题(含答案)
光学综合复习一、填空题1、月亮、闪闪发光的红宝石、太阳、点燃的蜡烛，其中属于光源的是．2、晴天，在茂密的树林下面，阳光透过树叶的缝隙，会在地上留下许多圆形的光斑，这是由于的原理。
如果是在发生日偏食的短暂时间里，则地上的光斑是圆形的光斑（填“仍然”或“不再”）。
3、如图为我国电视播放的我国首批女子仪仗队训练时的画面，队员们之所以能够站的这么整齐是利用了光的原理，她们在行走过程中以其中一名队员为参照物，其他队员是（选填“运动”或“静止”）的4、教室里的黑板有时会“反光”晃眼，这是黑板表面发生了反射；老师放在讲桌上的教具从各个角度多能看到，这是教具发生反射.5、早晨的太阳光与水平方向成40°角射到一水平放置的平面镜上，经镜面反射后，反射角为．6、超市中用来识别货物和价格的条形码，它就是黑白相间的条纹，当扫描仪照射它时，黑条纹将光（选填“反射”或“吸收”），白条纹将光，再通过电脑解码就可以了。
7、一只小鸟在平静的湖面上飞过，当小鸟距离水面4m时，小鸟在湖面上的“倒影”是________(选填“实”或“虚”)像，该“倒影”距离小鸟________m。
8、目前光污染越来越严重，白亮污染是普遍的一类光污染，建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石都能造成白亮污染，形成白亮污染的主要原因是由于光的________现象.9、小李从平面镜里看到平面镜对面的电子钟的示数如图3所示，这时的实际时间是________10、如图所示,平面镜PN与一支长15 cm的铅笔AB竖直放置在水平桌面上,它们之间相距20 cm,铅笔的像高为cm;若铅笔绕B点逆时针方向转过90°,此时铅笔尖A与其所成像A′间的距离为cm。
11、一束光线从空气射入某种透明液体时，已知入射光线与液体表面的夹角是450，反射光线与折射光线的夹角是1050，则折射角是_______0，入射角是__________0。
12、古诗中有许多描述光学现象的诗句，如“潭清疑水浅”说的就是光的现象；“池水映明月”说的就是光的现象.“大漠孤烟直，长河落日圆”的诗句中，诗人观察到的落日并非太阳的实际位置，而是光线经过不均匀大气时发生而成的像，此时太阳的实际位置是图中的（选“甲”或“乙”）.13、电视机画面的颜色是由___________三种色混合而成的，电视遥控器用__________（选填“红外线”或“紫外线”）来遥控电视机的。
2北京航空航天大学《光学工程》试卷
北京航空航天大学《工程光学（I）》期末考试试题一、填空题（本题共20分，每空2分）1.拉赫不变量的表达式及其意义是（）2.像差的定义是() ，轴外点单色光以细光束成像时产生的像差有( )。
3. 唯一能成完善像的光学元件是（）。
4. 常见反常眼的类型有( )三种。
某人眼睛的近点为眼前125cm ，为了能看清眼前25cm 处的物体需要配一副( )度的眼镜。
5. 一个5cm 高的物体放在球面反射镜前10cm 处，能够成1cm 高虚像，则反射镜的曲率半径为( ) cm。
6.目镜所成的像为( )（实像还是虚像、倒立像还是正立像、放大像还是缩小像？）。
7. 光照度的定义及其单位是（）。
8. 设光入射到介质1和介质2的分界面上，n1=1.658, n2=1.172,发生全反射的临界角为（）。
二、简答题（本题共24分，每题4分）。
1、什么是理想光组？对于理想光组，其物像关系应具备哪些性质？2、说明孔径光阑、视场光阑各自对成像的限制作用？如何确定光学系统中的孔径光阑？3、为了保证测量精度，测量显微镜一般采用什么光路?为什么?4、一物体在一折射球面的球心处，其像在哪里？放大率多少？若物在球面顶点，其像的位置又在哪里？放大率多少？5、试述马吕斯定律。
6、场镜的作用是什么？若把一场镜（凸平）放置于望远物镜的像面上，场镜的垂轴放大倍率多大？四、作图题（本题共16分，每题4分）。
1、用图解法求下列图中物体的像，并指出像的虚实：（1）（2）BH H'F'F A （3）2、设物为左手坐标，试判断通过图中所示光学系统后的成像方向。
三、计算题（本题共40分，每题10分）。
1、如图所示，已知一个球面曲率半径均为 20mm 的双凸透镜，置于空气中。
物A 位于第一球面前50mm 处，第二面镀反射膜。
物点 A 经过 3 次成像到达 B，实像B 位于第一球面前 5mm 处。
若按薄透镜处理，求该透镜的折射率 n 。
2、一个薄透镜对某一物成实像，放大率为-1X ，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20mm ，放大率为原先的3/4 倍，求两块透镜的焦距为多少?3、为看清5km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=165mm，求物镜和目镜的焦距；（3）为满足有效放大率要求，求物镜的通光孔径；（4）视度调节在±5D（屈光度），求目镜的移动量；4、若有一个生物显微镜，其目镜的焦距为f′= 16.67mm ，物镜的垂轴放大率为－4X ，显微镜物镜的物平面到像平面的距离为180mm ，求:(1) 物镜的焦距。
光学期末复习资料解读
第一章 几何光学基本原理1-2 几何光学基本定律 一、光的直线传播定律在各向同性的均匀透明介质中，光线沿直线传播。
二、光的独立传播定律不同的光源发出的光线在空间某点相遇时，彼此互不影响。
在光线的相会点上，光的强度是各光束的简单叠加，离开交会点后，各个光束按原方向传播。
光的独立传播定律意义：考虑某一光线的传播时，可不考虑其他光线的影响。
条件：两束光为非相干光(两束满足相干条件的光称为相干光，这两束光在相遇区域：①振动方向相同；②振动频率相同；③相位相同或相位差保持恒定) 三、折射和反射定律光的折射和反射定律研究光传播到两种均匀介质的分界面时的定律。
（一）折射定律A ：入射光线，B ：反射光线，C ：折射光线，NN ’：法线，I ：入射角，I ’：折射角，I ”：反射角，n ：第一介质折射率，n ’：第二介质折射率，c ：在真空中光速，v ：在介质中光速。
n ，n ’：介质对真空的折射率也称绝对折射率，指在真空中光速与介质中光速之比：v c n =，v cn '=' 真空折射率为1，在标准压力下，20摄氏度时空气折射率为1.00028， 通常认为空气的折射率也为1，把其他介质相对于空气的折射率作为该介质的绝对折射率。
折射特点：（1）折射光线位于由入射光线和法线所决定的平面(入射面）内，折射光线和入射光线分居法线两侧。
（2）入射角的正弦和折射角的正弦之比与两角度的大小无关即nn I I '='sin sin ，或n I n I '∙'=∙sin sin（二）反射定律（1）反射光线在由入射光线和法线所决定的平面内，（2）入射角I 和反射角I ’’的绝对值相同，可表示为：I I -=''，符号相反说明入射光线和反射光线分居法线两侧。
1-3 光路可逆和全反射 一、全反射1） 定义：从光密介质射入到光疏介质，并且当入射角大于某值时，在二种介质的分界面上光全部返回到原介质中的现象。
工程光学物理光学参考答案
物理光学作业参考答案[13-1] 波长nm 500=λ的单色光垂直入射到边长3cm 的方孔，在光轴（它通过孔中心并垂直孔平面）附近离孔z 处观察衍射，试求出夫琅和费衍射区的大致范围。
解：夫琅和费衍射条件为：π<<+zy x k2)(max2121 即： m nm y x z 900109.0500)1015()1015()(122626max2121=⨯=⨯+⨯=+>>λ[13-3]平行光斜入射到单缝上，证明：（1）单缝夫琅和费衍射强度公式为20)sin (sin )]sin (sin sin[⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--=i a i a I I θλπθλπ 式中，0I 是中央亮纹中心强度；a 是缝宽；θ是衍射角，i 是入射角（见图）。
证明：（1缝上任意点Q 的位矢：单逢上光场的复振幅为：因此，观察面上的夫琅和费衍射场为： （其中： ）)cos ,0,(sin i i k k =)0,,(11y x r = 1sin 1)(~x i ik rk i Ae Ae x E ⋅⋅== )sin (sin )]sin (sin sin[)(~1)(~)2(1122)sin (sin )2(11sin 22sin )2(11221)2(11211211112111121i a i a ae z A dx e e z i A dx e e e z i A dx e x E e z i x E z x z ik a a x i ik z x z ik x ik a a x i ik z x z ik x z x ik a az x z ik --====+---+⋅--⋅+--+⎰⎰⎰θλπθλπλλλλθθθsin 1≈z x所以，观察面上的光强分布为：式中：（2）第一暗点位置：[13-4]在不透明细丝的夫琅和费衍射图样中，测得暗条纹的间距为1.5mm ，所用透镜的焦距为30mm ，光波波长为632.8nm 。
《光学》期末考试题答案A
西南师范大学期终考试试卷参考答案“ 光学 ”课程 考试试卷A一、选择题1 A2 B3 C4 D5 A二、是非题1√ 2 √ 3√ 4√ 5√ 6√ 7√ 8√ 9√ 10√ 三、填空题1 12 23 34 45 5 四、作图题1题中给出凹面镜，0<r ，又知物高４倍于像高，即4/1=β，所以应有两种情况2图(a)图(b)作图题2解图物平像平五、计算题1解：人眼看到的是字透过透镜成的像．第一种情况，字在球面的顶点，此次成像物、像重合．字再经过平面折射成像，物距为-20毫米，像距为-13.3毫米，由成像公式，得,0203.130.1=---n（１） (4分)第二种情况，字仅通过折射成像，物距为－20毫米，像距为－14.6毫米，成像公式为.0.1206.140.1rn n -=--- （２） (4分)解（１）（２）两方程，得5.1=n ， 84.76-=r 毫米． (2分)2解：入射到肥皂水薄膜表面光线的入射角为450，可求出光在膜内的折射角2i ．由折射定律，20sin 33.145sin 0.1i ⨯=⨯，解出 0212.32=i ，8470.0cos 2=i ． (2分)由于光在空气中的肥皂水膜上表面反射时有π的相位变化，在其下表面反射时无π的相位变化，因此光程差中要计入半波损失，对于相干加强的500纳米的绿光，应满足λλk i d n =-2/cos 222． (3分)题意求最小薄厚度，应取0=k ，以各值代入上式，得8470.033.121210500cos 212622⨯⨯⋅⨯=⋅=-i n d λ41011.1-⨯=（毫米）． (2分)同一厚度的肥皂水膜，若垂直注视，则1cos 2=i ，此时看到的相干加强的波长λ'应满足λλ''='-k d n 2/22， (2分)将 2,1,0='k 代入上式发现，仅当0='k 时λ'才落在可见光范围内，以0='k 代入，求得3.590='λ纳米，为深黄色的光． (1分)可见，从不同方向观看，可以呈现不同颜色，这一现象也表现在一些鸟的羽毛薄膜上．有时从不同方向观看羽毛，颜色不同，这是一种薄膜干涉现象．3解：根据题意可有2.01=dk λ，3.02=dk λ，112=-k k ，nm 600=λ．（1）由上面诸方程可解得d =6微米，k 1＝2，k 2＝3． (3分) （2）第四级缺级，故d ＝4a ，得缝宽a ＝1.5微米． (3分) （3）光栅光谱的最大级次为d /λ=10，由于缺级级次为±4和±8，第十级的衍射角为900，事实上也不能出现，故屏幕上出现的干涉主极大级次为0、±1、±2、±3、±5、±6、±7、±9，共15个干涉主极大． (4分)4、解：201I I =（2分）01o212834330cos I I I I === （2分）02o2233294330cos I I I I === （2分） 03o234128274330cos I I I I === （2分）1282704=∴I I （2分）。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
工程光学期末复习题(含答案)
简答题、填空题：1、光线的含义是什么？波面的含义是什么？二者的关系是什么？光线：发光点发出光抽象为许许多多携带能量并带有方向的几何线。
波面：发光点发出的光波向四周传播时，某一时刻起振动位相相同的点所构成的等相位面。
二者关系：波面法线即为光线。
2、什么是实像？什么是虚像？如何获得虚像？实像：实际光线相交所会聚成的点的所组成的像。
虚像：光线的延长线相交所形成的点所组成的像。
如何获得虚像：光线延长线所形成的同心光束。
3、理想光学系统几对基点？分别是什么？2对。
像方焦点（F’），像方主点（H’），物方焦点（F），物方主点（H）。
4、什么是孔径光阑？什么是入瞳？什么是出瞳？孔径光阑与入瞳、出瞳之间有什么系？孔径光阑：限制进入光学系统的成像光束口径的光阑称为孔径光阑。
入瞳：孔径光阑在透镜后，经前面光学系统所成的像，称为入瞳。
出瞳：孔径光阑在透镜前，经后面光学系统所成的像，称为出瞳。
关系：入瞳、出瞳和孔径光阑对整个系统是共轭的，经过入瞳的光线必经过孔径光阑、也经过出瞳。
5、光学系统的景深是什么含义？能够在像面上获得清晰像的物空间深度，就是系统的景深。
6、发生干涉的条件是什么？发生干涉的最佳光源是什么类型的光源？两列光波的频率相同，相位差恒定，振动方向一致的相干光源。
7、近场衍射和远场衍射的区别是什么？近场衍射：光源和衍射场或二者之一到衍射屏的距离比较小时的衍射。
远场衍射：光源和衍射场都在衍射屏无限远处的衍射。
8、什么是光学系统的分辨率？人眼的极限分辨率是多少？极限分辨角为60``(=1`)9、完善像和理想光学系统的含义分别是什么？完善像：每一个物点对应唯一的一个像点。
或者，物点发出的同心光束经过光学系统后仍为同心光束。
或者，入射波面为球面波时，出射波面也为球面波。
理想光学系统：任何一个物点发出的光线在系统的作用下所有的出射光线仍然相交于一点的系统。
10、近轴光线的条件是什么？近轴光线所成像是什么像？条件：当孔径角U很小时，I、I’和U’很小。
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(1) 开普勒望远镜:
视角放大率：
M tan fo ' fo '
tan e
fe
fe'
2. 伽利略望远镜:
视角放大率: M tan tan 2 fo '
tan e tan e
fe'
1.10 将一个厚为2cm的双凸透镜安装在水槽的一端，
透镜两球面曲率半径均为2cm，空气中有一高为1mm的
物 点
n
n′
f
lim s
s
n n' n
r
O f
像 点
(2)像方焦点 F’, 像方焦距 f ’
f
Байду номын сангаас
lim s
s
n n
n
r
物 点
两对共轭点!!
n
n′
像
点
O
f′
6．共轴球面系统傍轴成像（逐次成像） 对于有几个折射面的复杂成像系统
逐次成像法：要注意各次的物距、像距等有不同的起 算顶点 O1、O2、O3、…。
1.3 成像仪器
1. 视角 物体的“ 视大小”取决于视网膜上像的大小，它又 取决于被看物对眼睛节点 N 所张的角—— 视角ω 。 The angular size of an object ω
h
d
2. 放大镜
一个短焦距凸透镜, f 明视距离s0
Q'
L y'
P'
F
放大镜的视角放大率：
M s0 f'
最终像
o2
中间像
(2) 成像的横向放大率：
ns ns
计算N次成像的放大率，并求乘积，可得到最终成像
的横向放大率。
1.20 今有一双凸薄透镜，其两球面曲率半径均为10cm;另有一双 凹薄透镜，其两球面曲率半径均为15cm；两镜均为玻璃(nL=1.50) 制成。将两透镜相距10cm在空气中依次共轴放置。一高为1cm 的垂直正立小物放在凸透镜前20cm处。球最终像的位置并判断 该像的性质。
s ' s r1
r2
可取统一形式： n n' 光焦度
f f'
薄透镜成像高斯公式： n n n n' s s f f '
球面和透镜的折射 的横向放大率公式
反射球面的横向 放大率公式
决定成像 的大小
y n s
y ns
y s
ys
焦点 焦距
(1) 物方焦点 F ,
物方焦距 f
因此，最终像位于凹透镜后方30cm，成放大3倍的倒立 实像，像高为3cm。
第2章 波动光学通论
2.1 /2.2 波的概念和数学描述
1. 波的数学描述
相位
单色平面波: E(z, t ) E0 cos(kz t 0 )
振幅矢量 Amplitude: E0 ,
角频率：
传播数：k
k 2
: 波长
2. 波的周期性 (1) 波的时间周期性
E(z, t )
相邻相同振动状态的时间间隔
E0
t
0
E0
z 确定
0
2
T: 周期(时间周期)
n : 频率(时间频率) : 圆频率
T=1/n = 2/ = 2n
（2） 波的空间周期性
E(z, t )
n
其中，s2 10cm，
1 1（倒立）
nL
n
n 1.0， nL 1.5，n' 1.0， r1 15cm，r2 15cm,
20cm
10cm
20cm
根据 n ' n nL n n ' nL 解得 s'2 30cm
s2 ' s2
r1
r2
2
ns '2 n' s2
3
（正立） ，两次成像的总放大率为-3。
25 以 cm 为单位
单透镜 3倍
组合透镜 20倍（记作20）
3. 显微镜
P' Q
P
光学筒长 FO FE
P1' ' Oe
Q1'
显微镜的视角放大率：
可替换的物镜、目镜
分别标有o 、Me 值
M
oMe
fo'
s0 fe'
4. 望远镜
用来观察远处大物体 的助视仪器
• 光焦度 = 0 ，望远系统 ( 无焦系统 )
解：⑴通过凸透镜成像，根据
n ' n nL n n' nL
s1 ' s1
r1
r2
其中，s1 20cm，
n 1.0， nL 1.5，n' 1.0，
r1 10cm，r2 10cm,
20cm
10cm
20cm
解得 s'1 20cm
利用横向放大率公式
1
ns '1 n' s1
（2）通过凹透镜成像，
像高为1.546mm。
解决N个折射球面的逐次成像问题关键：
(1)成像的位置：N次利用物象关系公式，n n n n
计算得出最终成像的位置。
s s r
[注意]
物
物象关系公式中各个参量的符号；
o1
注意各次的物距、像距等有不同的起 算顶点 O1、O2、O3 、…。
折射率取值：上个球面成像的像方折 射率为下个球面成像的物方折射率。
期末总复习
第1章 几何光学
1.1光纤传播的基本规律
1、光的折射定律 n1 sini1 n2 sini2
2、全反射和临界角 光密介质 光疏介质， 入射角临界角
全反射临界角
iC
arcsin n2 n1
3、光程的概念及其物理意义
光程 ( AB ) = [l]=n l
沿L
n
•
B
•
A
L (长度 l )
L是任意路径
垂轴小物正立在主轴上并位于透镜左球面顶点左方5cm
处，求最终像的位置并判断像的性质。n空=1.00 ；n水
=1.33；n透=1.50。
物
解：首先是第一步成像，
最终像
由单球面成像公式得：
o1
o2
n n n n s s r
中间像
已知n=1；n'=1.5；s =5cm；r =2cm 代入得 s'=30cm
n l • ）u P
s
i1
M
•
i2
n l
h
•
O
•-u
r
C
s
曲率半径 r
主轴 CO
•
P
主截面
符号规则：入射光从左向右 ( 图中标绝对值 )
单个成像元件的傍轴成像时的物像距公式
折射球面 n n n n
s s
r
反射球面 1 1 2 s' s r
决定成像 的位置
薄透镜
n' n nL n n' nL
横向放大率：
1
ns ns
1 30 1.5 5
4
第二次成像：同理 n n n n s s r
式中n =1.5；n’ =1.33；s =-(30-2)cm；r =-2cm
代入得 s'=9.6cm
物
最终像
o1
o2
横向放大率： 2
ns ns
0.387
中间像
所以β=β1β2=-1.546；像为倒立的放大的实象，
[物理意义]：
将光在介质中通过的几何路程折算到在真空中通过的路程
4、费马原理 [含义]：从一点到另一点的一条实际光线取这样的路 径：其光程与邻近路径光程相比是极大值、极小值或 稳定值。
1.2 成像的基本原理 1、单个球面的反射和折射成像
共轴球面系统
主光轴：连接各球心的直线，简称主轴
顶点 O 曲率中心 C