精品课程应用光学习题

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1、第一章:几何光学基本原理(理论学时：4学时)• 讨论题：几何光学和物理光学有什么区别？它们研究什么内容？• 思考题：汽车驾驶室两侧和马路转弯处安装的反光镜为什么要做成凸面，而不做成平面？• 一束光由玻璃（n=1.5）进入水（n=1.33），若以45°角入射，试求折射角。• 证明光线通过二表面平行的玻璃板时，出射光线与入射光线永远平行。• 为了从坦克内部观察外界目标，需要在坦克壁上开一个孔。假定坦克壁厚为200mm，孔宽为120mm，在孔内部安装一块折射率为n=1.5163的玻璃，厚度与装甲厚度相同，问在允许观察者眼睛左右移动的条件下，能看到外界多

2、大的角度范围？• 一个等边三角棱镜，若入射光线和出射光线对棱镜对称，出射光线对入射光线的偏转角为40°，求该棱镜材料的折射率。• 构成透镜的两表面的球心相互重合的透镜称为同心透镜，同心透镜对光束起发散作用还是会聚作用？• 共轴理想光学系统具有哪些成像性质？窗体顶端窗体底端第二章:共轴球面系统的物像关系(理论学时：10学时，实验学时：2学时)• 讨论题：对于一个共轴理想光学系统，如果物平面倾斜于光轴，问其像的几何形状是否与物相似？为什么？• 思考题：符合规则有什么用处？为什么应用光学要定义符合规则？• 有一放映机，使用一个凹面反光镜进行聚光照明，光

3、源经过反光镜以后成像在投影物平面上。光源高为10mm，投影物高为40mm，要求光源像高等于物高，反光镜离投影物平面距离为600mm，求该反光镜的曲率半径等于多少？• 试用作图法求位于凹的反光镜前的物体所成的像。物体分别位于球心之外，球心和焦点之间，焦点和球面顶点之间三个不同的位置。• 试用作图法对位于空气中的正透镜（）分别对下列物距：求像平面位置。• 试用作图法对位于空气中的负透镜（）分别对下列物距：求像平面位置。• 已知照相物镜的焦距毫米，被摄景物位于距离米处，试求照相底片应放在离物镜的像方焦面多远的地方？• 设一物体对正透镜成像，其垂轴放大率

4、等于－1，试求物平面与像平面的位置，并用作图法验证。• 已知显微物镜物平面和像平面之间的距离为180毫米，垂轴放大率为－5，求该物镜组的焦距和离开物平面的距离（不考虑物镜组二主平面之间的距离）。• 已知航空照相机物镜的焦距＝500毫米，飞机飞行高度为6000米，相机的幅面为300×300毫米2，问每幅照片拍摄的地面面积。• 由一个正透镜组和一个负透镜组构成的摄远系统，前组正透镜的焦距＝100毫米，后组负透镜的焦距＝－50毫米。要求由第一组透镜道组合系统像方焦点的距离为系统的组合焦距的，求二透镜组之间的间隔d应为多少？组合焦距等于多少？• 如果将第

5、10题中的系统用来对10米远的物平面成像，用移动第二组透镜的方法，使像平面位于移动前组合系统的像方焦平面上，问透镜组移动的方向和移动距离？• 由两个系统构成的一个倒像系统，设第一组透镜的焦距为，第二组透镜的焦距为，物平面位于第一组透镜的物方焦平面上，求该倒像系统的垂轴放大率。• 由两个同心的反射面（二球面的球心重合）构成的光学系统，按照光线反射的顺序第一个反射球面是凹的，第二个反射球面是凸的，要求系统的像方焦点恰好位于第一个反射球面的顶点，求两个球面的半径、和二者之间的间隔d之间的关系。• 假定一显微物镜由相隔20毫米的两个薄透镜组构成，物平面和

6、像平面之间的距离为180毫米，放大率＝－10×，要求近轴光线通过二透镜组时的偏角和相等，求二透镜组的焦距。• 电影放映机镜头的焦距＝120毫米，影片画面的尺寸为22×16毫米2，银幕大小为6.6×4.8米2，问电影机应放在离银幕多远的地方？如果把放映机移到离银幕50米远处，要改用多大焦距的镜头？• 一个投影仪用5×的投影物镜，当像平面与投影屏不重合而外伸10毫米时，则须移动物镜使其重合，试问物镜此时应向物平面移动还是向像平面移动？移动距离为多少？• 一照明聚光灯使用直径为200毫米的一个聚光镜，焦距为＝400毫米，要求照明距离为5米远的一个直径为

7、3米的圆，问灯泡应安置在什么位置？• 已知一个同心透镜＝50毫米，厚度d＝10毫米，n=1.5163，求它的主平面和焦点位置。窗体顶端窗体底端第三章:眼睛的目视光学系统(理论学时：6学时，实验学时：2学时)• 讨论题：当进入已开演的电影院时，看不清周围的人和坐位，为什么过一会就能看清了？当白天走出电影院时，感到光线特别强，这是为什么？• 思考题：人眼的视角分辨率是什么含义？为什么人眼的视角分辨率是有限的？• 正常人眼的远点在什么地方？若某正常人眼的最大调节范围为－10视度，其近点距离为多少？• 用两个负透镜能否构成一个望远镜？为什么？• 假定用眼

8、睛直接观察敌人的坦克时，可以在400米的距离上看清坦克的编号，如果要求距离2公里也能看清，问应该使用几倍的望远镜？• 有一焦距为150毫