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时间:2019-03-04
《国科大应用光学作业答案17资料》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第一章作业:1、根据费马原理证明反射定律。答案:略2、某国产玻璃的nC=1.51389,nd=1.5163,nF=1.52195,计算其阿贝数,并查出该玻璃的牌号。答案:V=64.06、K93、求图1-5的入射角i1。答案:25.81°4、已知入射光线A的三个方向余弦为cosa、cosb、cosg,反射光线A¢的三个方向余弦为cosa¢、cosb¢、cosg¢,求法线方向。答案:cosa¢-cosa、cosb¢-cosb、cosg¢-cosg5、有一光线入射于n=1和n¢=1.5的平面分界面上,平面的法线为,求反射光线A¢和折
2、射光线A¢¢。答案:略6、有一光线以60°的入射角入射于的磨光玻璃球的任一点上,试求在该点反射和折射的光线间的夹角。答案:90°7、在水中深度为y处有一发光点Q,作QO面垂直于水面,求射出水面折射线的延长线与QO交点Q¢的深度y¢与入射角i的关系。答案:第二章作业:1、一个玻璃球直径为400mm,玻璃折射率为1.5。球中有两个小气泡,一个在球心,一个在1/2半径处。沿两气泡连线方向,在球的两侧观察这两个气泡,它们应在什么位置?如在水中观察(水的折射率为1.33)时,它们又应在什么位置?答案:空气中:80mm、200mm;400
3、mm、200mm水中:93.99mm、200mm;320.48mm、200mm2、一个折射面r=150mm,n=1,n¢=1.5,当物距l=¥,-1000mm,-100mm,0,100mm,150mm,1000mm时,横向放大率各为多少?答案:0、-3/7、3/2、1、3/4、2/3、3/133、一个玻璃球直径为60mm,玻璃折射率为1.5,一束平行光射到玻璃球上,其汇聚点在何处?答案:l¢=15mm4、一玻璃棒(n=1.5),长500mm,两端面为凸的半球面,半径分别为r1=50mm,r2=-100mm,两球心位于玻璃棒的中
4、心轴线上。一箭头高y=1mm,垂直位于左端球面顶点之前200mm处,垂直于玻璃棒轴线。试画出结构简图,并求a)箭头经玻璃棒成像在什么位置(l2¢)?b)整个玻璃棒的垂轴放大率为多少?答案:l2¢=-400mm、-35、一物体位于半径为r的凹面镜前什么位置时,可分别得到放大4倍的实像、放大4倍的虚像、缩小4倍的实像和缩小4倍的虚像?答案:b=-4,l=5r/8;b=4,l=3r/8;b=-1/4,l=5r/2;b=1/4,l=-3r/2第三章作业:1、已知一个透镜把物体放大-3´,当透镜向物体移近18mm时,物体将被放大-4´,
5、试求透镜的焦距。答案:216mm2、一个薄透镜对某一物体成实像,放大率为-1´。以另一薄透镜紧贴此薄透镜,则见像向透镜方向移动了20mm,放大率为原来的3/4,求两薄透镜的焦距。答案:40mm、240mm3、一束平行光入射到平凸透镜上,汇聚于透镜后480mm处。如在此透镜凸面上镀反射膜,则平行光汇聚于透镜前80mm处,求透镜折射率和凸面曲率半径。答案:1.5、-240mm4、试以两个薄透镜按下列要求组成光学系统:两透镜间距不变,物距任意而倍率不变;物距不变,两透镜间隔任意改变,倍率不变。答案:d=f1¢+f2¢、b=-f2¢/
6、f1¢l1=f1,两透镜间为平行光路5、一块厚透镜,n=1.6,r1=120mm,r2=-320mm,d=30mm,试求该透镜的焦距及基点位置。如果物距l1=-5m,像在何处?如果平行光入射时,使透镜绕一和光轴垂直的轴转动,而要求像点位置不变,问该轴安装在何处?答案:f¢=149.27mm、lF¢=135.28mm、lF=-144.02mm、lH¢=-13.99mm、lH=5.25mml2¢=139.87mm像方节点,即像方主点6、由两薄透镜组成的对无穷远物成像的短焦距物镜,已知其焦距为35mm,筒长T=65mm,后工作距为5
7、0mm,求系统结构。答案:反远距型,f1¢=-35mm、f2¢=25mm、d=15mm7、有一玻璃半球,折射率为1.5,半径为50mm,平面镀反射层,一高为5mm的小物体放在球面顶点前方100mm处,求经过该玻璃半球最后成像的位置及像的虚实、正倒。答案:像的位置与物体重合,倒立等大实像过程:以下解答中R为球面半径50mm,物体距球面顶点2R=100mm。(1)逐次求像法 整个系统实际上是由一个平凸透镜和一个平面反射镜密接组成的,求PQ的像可以用逐次求像法。 凸球面折射成像:光是从左向右入射到凸球面上的,因此球面折射公式中的
8、n=1,n′=1.5,l1=-2R,r=R,即,由此解得l1′=∞,这表明像在无穷远,或者说入射光线经球面折射后成为平行光线。 平面镜反射成像:经球面折射后形成的平行光线,入射到平面镜上(物在右方无穷远),仍以平行光线反射(像仍在右方无穷远)。 凹球面折射成像:经平面镜反
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