2014-第13章-几何光学答案.ppt

《2014-第13章-几何光学答案.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第十三章　几何光学基本原理（一）选择题1.光从玻璃进入金刚石的相对折射率是1.60，玻璃的折射率是1.50。这金刚石的绝对折射率为（）A.1.55B.1.70C.2.40D3.102.光线从折射率为1.4的稠密液体射向该液体和空气的分界面，入射角的正弦为0.8，则有A.出射线的折射角的正弦将小于0.8；B.出射线的折射角的正弦将大于0.8；C.光线将内反射；D.光线将全部吸收。3.光束由介质II射向介质I，在界面上发生全反射，则光在介质I、II中的传播速度u1和u2的大小为（）C.64.焦距为4cm的薄凸透镜用作放大镜，若物置于透镜前3cm处，则其横向放大率为（）

2、A.3B.4D.125.一透镜由两个共轴的薄透镜组成，一凸一凹，它们的焦距都是20cm，中心相距10cm，现在凸透镜外，离凸透镜30cm处，放一物体，这物体以透镜组成的像是A.正立实像B.倒立实像C.正立虚像D.倒立虚像6.一物体置于焦距为8cm的薄透镜前12cm处，现将另一焦距为6cm的凸透镜放在第一透镜右侧30cm处，则最后成像的性质为A.一个放大的实像B.一个缩小的实像C.无像或成像于无穷远D.一个放大的虚像E.一个缩小的虚像1.圆柱形均匀透明体的底面下平放着一枚小硬币，两者间有微小间隙，且硬币厚度可忽略不计，设周围都是空气，若通过透明体侧壁看不到硬币，则透

3、明体折射率n的取值范围为_________。二、　选择题2．一个半导体砷化镓发光二极管，它的发光区为直径d=3mm的圆盘，发光面上覆盖一折射率n=3.4的半球形介质，要使发光盘区域内的全部光线在球面上都不发生全反射，则介质半球的半径至少应为__________。3.声波在空气中的速度为330m·s-1，而在水中为1320m·s-1，则当声波入射到空气和水的分界面上，其临界角为________，对声波而言折射率较高的介质是_________。空气4.一束波长为λ的平行光S自空气垂直射到厚度为e的玻璃板aa'面上A点处，如图所示，已知玻璃的折射率为n，入射光到达A点后

4、分为反射光和透射光两束，这两束光分别传播到M点和N点时，光程保持相同，已知AM长度为h米，AN长度是_________。5.要把球面反射镜前10cm处的灯丝成像在3m处的墙上，r=_________cm，这时像放大了________倍。6.一点光源位于水面下20cm处，光从水中出射，水的折射率为4/3，则在水面上形成的最大圆直径为________m。7.在空气中频率为5×1014Hz的单色光进入某种透明介质后波长变为400nm，则此介质的折射率为_______，光在介质内频率为_______________。-19.4-300.451.51，有一根玻璃管，内外半径

5、分别为r和R，充满发光液，在伦琴射线得照射下，会发出绿光。对于绿光，玻璃和液体的折射率分别为n1和n2。如果从外表面观察，玻璃管壁的厚度似乎为0，请问比值r/R必须满足什么条件？ARBrO解：分析－－玻璃管壁的厚度似乎为0，说明在眼睛的观察方向上至少有一条来自玻璃管A点沿切线方向射出的光线；A点沿切线方向射出的光线是从液体内的光线在内壁上某点B处折射到A点，再折射出来的。n1n2ARBrOibn1n2A点出射光线沿切向时，临界入射角ic：同时B点的折射角b遵从折射关系:a为B点的入射角因此由题意，A点至少有入射光线，其入射角i>=icDOAB:B点有来自管内的折射

6、光线，其折射角sinb有上限（最大值）sinb同时又要满足题目答案ARBrOibn1n2求sinb的最大值：如果如果前面推导出：和2.一玻璃半球的曲率半径是R，折射率是1.5，其平面的一边镀银。一物高为h，放在曲面定点左侧2R处。求像的位置（2）平面反射，平行光入射，反射光也是平行光故成像在球面定点左侧2R处，与原物的位置重合3.一半径为R的薄壁玻璃球盛满水，若把一物体放置于离其表面3R处，求最后的像的位置。玻璃壁的影响可忽略不计，水的折射率n=4/3。解：盛水的玻璃球不能看作是薄透镜，分别成像(1)第一次成像，根据公式第二次成像，根据公式成像在球面右侧距离表面3

7、R处。4.设计光学系统，产生半径为r的圆柱形空心激光束。5.薄壁玻璃球内充满n=4/3的水，球的半径r=5cm，观察者沿直径方向看球内一物体以速度=1cm·s-1沿直径从远端逐渐移近。试分析像的位置如何变化，并计算物体移动到球心时像的速率。解：由折射球面成像公式可见，像与物向同一方向移动把折射球面成像公式两边同时对时间t求导6.薄透镜L1，焦距f'1=15cm，薄凹透镜L2焦距为f'2=-10cm，二个薄透镜相距40cm，现将一物体，如图置于L1前30cm处，求得到像的位置。解（1）凸透镜第一次成像一次成像在L1右侧30cm，L2左侧10cm（2）凹透镜第二次成

8、像最终成像