第4章几何光学.doc

PAGE 3 - 文華物理 超級講義 第四章 幾何光學 4-1光的本質及反射定律 反射定律與平面鏡成像 1. 有一點光源置於面積為100cm2之平面鏡前1m處，在鏡前有一牆與鏡面平行相距2m，則經由平面鏡反射的光照在牆上的面積為若干cm2。Ans:900 2 . 兩平行的平面鏡A與B相距24cm，一點光源S位在A鏡的前方8.0cm處，如圖所示。試問從點光源S所發出的光線，先經A面鏡反射一次，再經B面鏡反射一次後的成像，其z坐標為何？(A) z = -8.0 cm (B) z = -32 cm (C) z = +32 cm(D) z = +56 cm (E) z = +64 cm 【94指考】Ans:D 最小鏡片問題-身高 3. 某甲身高165cm，眼距地面160cm；某乙身高170cm，眼距地面164cm。一平面鏡釘於牆壁上，甲，乙二人欲用此平面鏡見到全身像，則所需平面鏡之最小長度為若干cm？(A)80 (B)83 (C)85 (D)87 (E)89。Ans:D 最小鏡片問題-臉寬 4. 一小孩臉寬15公分，兩眼中心相距6公分。他要藉著平面鏡看到全部臉寬，則平面鏡最小寬度為多少公分。Ans:4.5 移動的影像速度 5. 一人於平面鏡前以速度v向平面鏡移動時，平面鏡亦以速度u向人移動，則此人所見鏡中之像移動速度為 (A)2(u－v) (B)2u－v (C)u+v (D)2u+v (E)2(u＋v)。Ans:E 6.如圖所示，一平面鏡M與正x軸方向夾角為，一點光源S，以等速度v沿負x軸方向移近平面鏡M，則光源S對平面鏡的像移動方向與正x軸夾角為幾度?Ans:120度 多重成像 7. 三個彼此垂直之平面鏡間之物體共可成像幾個？(A)3 (B)6 (C)7 (D)8 (E)9。Ans:C 4-2拋物面鏡與球面鏡 面鏡成像公式 1. 凹面鏡的孔徑為12cm，焦距為20cm，在鏡前30cm處主軸上放一點光源，在鏡前40cm處放一紙屏，表面與主軸垂直，則屏上接受經凹面鏡反射的光線面積為多少cm2。Ans:4π 2. 設凹面鏡之焦距為8cm，有一物體置於鏡前，所成之像與物相距12cm，則物與鏡可能相距若干？ (A)4 (B)12 (C)16 (D)24 (E)36 cm。Ans:ABD 凹面鏡放大率 3. 一物體垂直豎立於拋物面鏡主軸上鏡前40公分處，可得一大小為物體三倍之實像，則欲得縮小為原來1/3之像應將物體移動 (A)40 (B)60 (C)80 (D)100 (E)120 公分。Ans:C 4. 在焦距為1公尺拋物凹面鏡前置一物體，今欲得放大率為4倍之『虛像』時，物體應放置於鏡前多少公尺。Ans:0.75 5. 在焦距為10cm的凸面鏡前方5cm處，有一物體以5cm/s的速率等速遠離鏡面，則：(1)2秒內其像之平均速率為多少cm/s。(2)改以2cm/s的速度在鏡前5cm處垂直主軸移動，則此像移動速率為多少。Ans: (1)，(2) cm/s 6. 凸面鏡之焦距為30cm，若在鏡前20cm處立一高4cm之蠟燭，則： (A)在鏡後12cm處成正立虛像，像高2.4cm (B)在鏡後12cm處成倒立虛像，像高2.4cm (C)在鏡後24cm處成正立虛像，像高2.4cm (D)在鏡後24cm處成倒立虛像，像高12cm (E)在鏡後24cm處成正立虛像，像高12cm 7. 焦距50cm之凸面鏡前200公分處，有長100cm之物體垂直豎立在鏡之主軸上，若欲於鏡前40cm處見像之全部，此凸面鏡之孔徑至少應為 (A)6 (B)10 (C)20 (D)40 (E)50 cm。 8. 於一凸面鏡（焦距為f）前放置一物。若成像的大小為實物的倍（n為比1大的任何數），則物與鏡的距離為 (A)(n－1)f (B)(n＋1)f (C)(n－2)f (D)(n＋2)f (E)f。Ans:A 9. 一凹面鏡與平面鏡同軸對立，相距L，一物置於平面鏡前D處，不論光線先經那一鏡反射，其成像仍在D處，則凹面鏡之焦距為多少。Ans: 4-3折射定律 觀念題 1. 一雷射發出的可見光，在空氣中由左向右通過一支實心玻璃圓柱。試問雷射光的可能軌跡為下列何者？Ans:C 2. 日出前太陽在地平面下，而人卻可看到太陽，是受到大氣的何種作用造成的？ (A)漫射 (B)反射 (C)折射 (D)色散 (E)干涉。Ans:C 3.下列有關光的現象，何者為不正確的？(A)光徑具有可逆性(B)光在真空中的速率為一定值(C)在水面上斜視