光学课后练习题.pdf

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光学练习题

1根据费马原理可以导出在近轴光线条件下,从物点发出并会聚到象点的所有光线的光程都

相等。由此导出薄透镜的物象公式。

0

2玻璃棱镜的折射棱角A为30,对某一波长的光其折射率n为1.6,计算:

(1)最小偏向角;

(2)此时的入射角;

(3)能使光线从A角两侧透过棱镜的最小入射角。

3一个5cm高的物体放在球面镜前10cm处造成1cm高的虚像,求:

(1)此镜的曲率半径;

(2)此镜是凸面镜还是凹面镜?

4一个折射率为1.53,直径为20cm的玻璃球内有两个小气泡,看上去一个在球心,另一个

从最近的方向看,好像在表面和球心连线的中点,求两气泡的实际位置。

5直径为1m的球形鱼缸的中心处有一条小鱼,若玻璃缸壁的影响可忽略不计,求缸外观察

者所看到的小鱼的表观位置和横向放大率。

6玻璃棒一端成半球形,其曲率半径为2cm,将它水平地浸入折射率为1.33的水中,沿着

棒的轴线离球面顶点8cm处的水中有一个物体,利用计算和作图法求象的位置及横向放大

率,并作光路图。

7以后透镜的焦距为60mm,其两焦点的距离为125mm,若

(1)物点置于光轴上物方焦点左方20mm处;

(2)物点置于光轴上物方焦点右方20mm处;

(3)虚物落在光轴上象方主点右方20mm处

问在这三种情况下,象的位置各在何处?象的性质如何?并作光路图。

8一焦距为20cm的薄凸透镜与一焦距为20cm的薄凹透镜相距6cm。求:

(1)复合光具组的焦点和主平面的位置;

(2)若物体放在凸透镜前30cm处,求象的位置和放大率。

9双凸透镜两个球面表面的曲率半径各为100mm和200mm,沿轴厚度为10mm,玻璃的折

射率为1.5,试求其主点、焦点和节点的位置,并绘图表示之。

10、一伽利略望远镜,物镜与目镜相距12cm,若视角放大率为4,问目镜与物镜的焦距各

为多少?

11、设计一架4倍的望远镜。已有一块焦距为50cm的凸透镜作为物镜,问当制成开普勒型

与伽利略型望远镜时目镜焦距各为多少?同擦黑能够各为多少?

12、一开普勒望远镜,物镜焦距目镜焦距,透镜的折射率为1.5,将望远镜浸没在水中,

内部也充满水。如利用原镜筒改换物镜使它仍有望远镜的功能,应改换焦距为多少的物镜?

如物镜为对称的双凸透镜,且用同样材料,其曲率半径应为多少?这时视角放大率为多少?

13、一玻璃棒,其折射率为1.5,两端磨成球型,曲率半径分别为40cm与30cm。如他的

作用相当于一架望远镜,试求玻璃棒两端间距离d与视角放大率M。

14、一高1m的物体离一台天文望远镜的物镜200m,最后成象于离目镜25cm处。求望远

镜中象的高度。

15、显微镜的物镜与目镜焦距分别为1.6cm与2.5cm,两镜相距22.1cm,目镜所成的象在无

穷远处。求(1)所观察物体离物镜多远?(2)显微镜的额视角放大率为多少?

2.7显微镜的物镜与目镜焦距分别为1cm与3cm,物镜与目镜相距16cm,最后成象于25cm

处,求观察物离物镜距离及显微镜的视角放大率。

16、一显微投影仪用两块相距为160cm的凸透镜,组成,透镜焦距,物置于前,成放大

实象于后的屏幕上。若放大率,求到屏幕的距离。

17、照相机物镜焦距为12cm,暗箱最大伸长为20cm。要用他拍摄物距为15cm的物体,需

要在物镜上附加一个什么样的透镜,才能使暗箱的伸长为最大时,能清晰成象。

18、100cd的白炽灯从天花板吊下,正在一个圆桌中心上方3m处,圆桌直径为1.2m。求

这个电灯投射到桌上的光通量和桌面中心的照度。设电灯可视为各方向发光强度相同的点光

源。

19、用照度计测得离20,000W氙灯20m处垂直面上的照度为200lx,j求氙灯的发光强度。

20、将杨氏双孔干涉装置分别作如下单项变化,屏幕上干涉条纹有何改变?

(1)将双孔间距d变小;

(2)将屏幕远离双孔屏;

(3)将钠光灯改变为氦氖激光;

(4)将单孔S沿轴向双孔屏靠近;

(5)将整个装置浸入水中;

(6)将单孔S沿横向向上作小位移;

(7)将双孔屏沿横向向上作小位移;

(8)将单孔变大;

(9)将双孔中的一个孔的直径增大到原来的两倍.

21、用细铁丝围成一圆框,在肥皂水中蘸一

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