应光习题库(第五章)

应用光学总复习与习题解答

总复习第一章几何光学的基本定律返回内容提要有关光传播路径的定律是本章的主要问题。折射定律(光学不变量)及其矢量形式反射定律(是折射定律当时的特殊情况) 费马原理(极端光程定律)，由费马原理导出折射定律和反射定律(实、虚)物空间、像空间概念完善成像条件(等光程条件)及特例第二章球面与球面系统返回内容提要球面系统仅对细小平面以细光束成完善像基本公式：阿贝不变量放大率及其关系：拉氏不变量反射球面的有关公式由可得。第三章平面与平面系统返回内容提要

平面镜成镜像夹角为α的双平面镜的二次像特征平行平板引起的轴向位移反射棱镜的展开，结构常数，棱镜转像系统折射棱镜的最小偏角，光楔与双光楔关键问题：坐标系判断，奇次反射成像像，偶次反射成一致像，并考虑屋脊的作用。第四章理想光学系统返回内容提要主点、主平面，焦点、焦平面，节点、节平面的概念高斯公式与牛顿公式：当时化为，并有三种放大率，，拉氏不变量，，

厚透镜：看成两光组组合。＋＋组合：间隔小时为正光焦度，增大后可变成望远镜，间隔更大时为负光焦度。－－组合：总是负光焦度＋－组合：可得到长焦距短工作距离、短焦距长工作距离系统，其中负弯月形透镜可在间隔增大时变成望远镜，间隔更大时为正光焦度。第五章光学系统中的光束限制返回内容提要本部分应与典型光学系统部分相结合进行复习。孔阑，入瞳，出瞳；视阑，入窗，出窗；孔径角、视场角及其作用拦光，渐晕，渐晕光阑系统可能存在二个渐晕光阑，一个拦下光线，一个拦上光线对准平面，景像平面，远景平面，近景平面，景深物方（像方）远心光路——物方（像方）主光线平行于光轴第六章光能及其计算返回内容提要本章重点在于光能有关概念、单位和像面照度计算。辐射能通量，光通量，光谱光视效率，发光效率发光强度，光照度，光出射度，光亮度的概念、单位及其关系光束经反射、折射后亮度的变化，经光学系统的光能损失，通过光学系统的光通量，像面照度总之,

第五章透镜及其应用复习题及参考答案

三穗中学八年级物理《第五章透镜及其应用》复习与练习(参考答案) 知识梳理一、透镜 1、凸透镜和凹透镜：中间比边缘厚的是凸透镜，它对光有会聚作用。中间比边缘薄的是凹透镜，它对光有发散作用。如图5-1、3-2。 2、透镜的主光轴、光心、焦点、焦距。透镜的两个表面是球面的一部分，通过两个球心的直线叫透镜的主光轴；透镜中有一个特殊的点，凡是通过该点的光传播方向都不变，这个点叫光心；平行于透镜主光轴的光会聚在一点，这个点叫焦点（凹透镜的是虚焦点）；焦点到光心的距离叫焦距。 3、三条特殊光线：过光心的，传播方向不变；平行于主光轴的，过焦点；过焦点的，平行于主光轴，如图5-3。不管是凸透镜还是凹透镜，折射光线总是向厚（厚/薄）的一边偏折。二、凸透镜成像的规律及应用 1、凸透镜成像的五种情况物距像的性质像距应用及实例正倒大小实虚 u>2f 倒立缩小实像 2f> v>f 照相机、眼睛 u=2f 倒立等大实像 u=2f 找焦距 2f>u>f 倒立放大实像 v>2f 幻灯机和投影仪 u=f 不成像 u

(完整版)第五章透镜及其应用单元测试题(含答案)

第五章透镜及其应用一、单选题 1.学习了透镜知识后，小勇回家认真研究爷爷的老花镜，并得出以下结论，你认为他的这些结论中不妥当的是（） A．老花镜是一种凹透镜 B．老花镜可以用来做放大镜 C．老花镜能在阳光下点燃白纸 D．爷爷是个远视眼 2.如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体．拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊．在拿走远视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（） A．将蜡烛靠近凸透镜 B．将光屏靠近凸透镜 C．将光屏远离凸透镜 D．将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜 3.一支蜡烛位于焦距为10cm的凸透镜前，调节好透镜和光屏的位置后，光屏上呈现倒立、缩小的像，这支蜡烛可能距离透镜（） A． 10cm B． 15cm C． 20cm D． 25cm 4.如图所示有四幅图，能说明远视眼的成因及矫正的是（） A．甲、丁

B．乙、丙 C．乙、丁 D．甲、丙 5.使用下列光学器材，使物体成正立、放大的虚像的是（） A．放大镜 B．照相机 C．幻灯机 D．平面镜 6.下列光学设备中，应用的原理与如图5所示的凸透镜成像规律相同的是（） A．幻灯机 B．老花镜 C．照相机 D．放大镜 7.下列透镜中，属于凹透镜的是（） A． B． C． D．二、填空题 8.某些手表上有一个圆滑的透明凸起，通过它看日期会觉得很清楚，这是因为这个圆滑的凸起相当

于一个________，我们看到的实际上是一个________（选填“放大”或“缩小”）的________（选填“实像”或“虚像） 9.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏位置如图所示时，恰能在光屏上成一个清晰的像，该像的性质为______ （包括倒立或正立、放大或缩小、虚像或实像），利用此原理可以制成 ______ ． 10.如图是微型手电筒所用的小灯泡，小灯泡前端的A部分相当于 ______ ，对光有 ______ 作用． 11.一般放大镜的放大倍数有限，要想看清楚动植物的细胞等非常小的物体，就要使用____________．这种仪器镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个____________透镜． 12.小莉看不清黑板上的字，她向黑板靠近几步就看清了，说明她是______ 眼（选填“近视”或“远视”）．如果小莉仍坐在原位，为了使物体的像刚好落在小莉的视网膜上，她应该配戴适当度数的______ 透镜制作的眼镜来矫正视力，使远处物体在视网膜上成倒立、 ______ 的实像． 13.有一种望远镜也是由两组______ 组成的，靠近眼睛的叫做______ ，靠近被观测物体的叫做______ ．物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成 ______ （填“放大”或“缩小”）的 ______ （填“实像”或“虚像”），目镜的作用当于一个 ______ ，用来把这个像放大．由于像被拉近，靠近人眼，______ 较大，所以使我们看到远处物体的像大而清晰． 14.有一种交通标志牌，由基板和背面涂有反射胶的玻璃微珠组成，结构如图．黑夜中，当汽车灯光射来时，光线经过玻璃微珠____________(填“反射”“折射”)后，在玻璃微珠背面发生____________(填“反射”或“折射”)，然后沿原路返回，这样司机就可以看清黑夜中的标志牌．这里的玻璃微珠对光线起____________作用(填“会聚”或“发散”)．

光学第5章习题及答案

第五章 5—1氮原子中电子的结合能为24.5ev ，试问：欲使这个原子的两个电子逐一分离，外界必须提供多少能量？解：先电离一个电子即需能量E 1=24.5ev 此时He + 为类氢离子，所需的电离能 E 2＝Ｅ∞－Ｅ基＝０－（－22n rch z ）＝2 2n rch z 将Ｒ＝109737.315cm kev nm R c ?=24.1,2代入，可算得 E 2＝2 21 24 .1315.1097372??ev = 54.4ev E= E 1+ E 2= 24.5ev + 54.4ev = 78.9ev 即欲使He 的两个电子逐一分离，外界必须提供78.9ev 的能量。 5—2 计算4 Ｄ23态的S L ?。解：4 Ｄ23中的Ｌ＝２，Ｓ＝ 2 3 ，Ｊ＝23 =J S L +∴J )S L ()S L ( +?+=?J 即Ｊ2 ＝Ｌ2 ＋Ｓ2 ＋２S L S L ???＝)(2 12 22S L J -- ＝ )1()1(}1([2 2+-+-+S S L L J J h ］＝)]12 3(23)12(2)123(23[22 +?-+?-+?h ＝－３2 h 5—3 对于Ｓ＝的可能值试计算S L L ?=,2,21 。解：252,21=∴==J L S 或23 ）（）（）（2 22 222 12S L J S L S L S L S L S L J J S L J --=?∴?++=+?+=?∴+= ）（）（）（111[2 2 +-+-+=S S L L J J h ］

当222)]121 (21)12(2)125(25[225221h h S L J L S =+-+-+= ?=== 时，，，当2223 )]121(21)12(2)123(23[223221h h S L J L S -=+-+-+= ?=== 时，，， 222 32h h S L -?∴或的可能值为 5—４试求23F 态的总角动量和轨道角动量之间的夹角。解：23F 中，Ｌ＝３，Ｓ＝１，Ｊ＝２ 3 2 2a r c c o s 3 221321222]111133122[)1()1(2)]1()1()1([cos ) (2 1 cos cos ) (2 1 2) ()(,,2 2 222222222=∴= +?++-+++=+?++-+++=∴-+==?-+=???-+=-?-=?∴-=∴+=θθθθ）（）（）（）（）（即又即h L L J J h S S L L J J S L J JL JL L J S L J L J L J L J S L J L J S S L J S S L J ５—５在氢，氦，锂，铍，镁，钾和钙中，哪些原子会出现正常塞曼效应，为什么？解：由第四章知识可知，只有电子数目为偶数并形成独态（基态Ｓ＝０）的原子才能发生正常塞曼效应。氢，氦，锂，铍，镁，钾和钙的各基态为 S S S S S S S S 12120112012 12 ,,,,,2,, 电子数目为偶数并且Ｓ＝０的有Ｈe, Be,Mg,Ca, 故Ｈe,Be,Mg,Ca 可发生正常塞曼效应。５—７依Ｌ—Ｓ耦合法则，下列电子组态可形式哪些原子态？其中哪个态的能量最低？ ))()(3(;)2(;)1(1 5 4 d n nd np np 解：在Ｐ态上，填满６个电子的角动量之和为零，即对总角动星无贡献，这说明Ｐ态上１个电子和５个电子对角动星的贡献是一样，有相同的态次。和有相同的态次，同理，和即对同科电子425P P P P

第五章习题-晶体结构

一、填空题 1、晶体按宏观对称操作构成32 个点群。晶体按按微观对称操作构成230个空间群。 2、晶体按对称性共分为7 晶系。14种空间点群。晶体的空间点阵型式有230种。晶体的宏观独立对称元素有8 种。 3、十四种空间点阵型式中，属于立方晶系的晶体可以抽象出的点阵型式有：简单、体心、面心，正交具有P、C、I、F型式，四方P、I型式，六方P型式，三方P、R型式，单斜P、C型式；三斜P型式。 4、A1（立方面心）A2（立方体心）A3（六方晶胞）A4（立方面心）型密堆积的空间占有率分别为74.05% 68.02% 74.05% 34.01%。 5、NaCl晶体的空间点阵型式为立方面心，结构基元为NaCl。 6、常用晶格能来表示离子键的强弱，用偶极矩来度量分子极性大小。

7、NaCl晶体中负离子的堆积型式为立方面心，正离子填入正八面体空隙中。 8、晶胞的二个要素：一是晶胞大小和型式，二是晶胞中原子位置。衍射的二要素是：衍射方向和衍射强度。 9、在层状石墨分子形成的二维晶体中，其结构基元应包括2个C，3个C-C。 10、晶体化学定律晶体的结构型式，取决于其结构基元的数量关系，离子大小关系，极化作用。 11、晶体对称性定律：晶体中对称轴的轴次n，并不是任意的，而仅限于n=1,2,3,4,6 12、CsCl晶体中，两离子的分数坐标为 111 (0,0,0)(,,) 222 13、某AB型离子晶体的/0.53 +-=，则晶体 r r 应属于结构。 14、晶面指标是指晶面在三晶轴上的倒易截数的互质整数比。二、选择题

1、估算下列化合物的熔点和硬度的变化次序正确的为（A ）（A）KCl＜NaCl＜MgS＜MgO＜SiC （B）SiC＜KCl＜NaCl＜MgO＜MgS （C）KCl＜NaCl＜SiC＜MgO＜MgS （D）NaCl＜KCl＜MgO＜MgS＜SiC 2、有一AB4型晶体，属立方晶系，每个晶胞中有1个A和4个B,1个A的坐标是（111,, 222 ），4个B的坐标分别是（0,0,0）；（11,,0 22）；（11,0, 22 ）；（11 0,, 22 ）。则晶体的点阵类型是（ A ）（A）立方P（B）立方I（C）立方F（D）立方C 3、已知Cu属于A1型密堆积型式，当晶胞参数为a时，Cu-Cu键长为（ C ）（A ）3 2a（B ）2a（C ）2 2 a（D ）3 4 a 4、与b轴垂直的晶面的晶面指标可能是：（C ）

应用光学习题

应用光学习题. 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？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。

应用光学_国防科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

应用光学_国防科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年 1.一个物方、像方折射率相同的折射光学系统对实物成像时，其垂轴放大率，则下面正确的是：答案: 成倒立缩小的实像； 2.下面说法错误的是：答案: 单球面反射镜的节平面是过球面顶点的切平面； 3.有一无限远物点，经某一理想光学系统成像，则正确的陈述是：答案: 其像点必在理想光学系统的像方焦平面上； 4.下面说法错误的是：答案:

出射光瞳与入射光瞳相对整个光学系统不共轭； 5.教室使用的教学投影仪，为了消除渐晕现象，通常将视场光阑设在：答案: 接收屏处 6.几何光学中，光学系统成理想像（或称完善像）应满足下列条件之一：答案: 物点和像点之间任意两条光路的光程相等；入射光束是同心光束时，出射光束也是同心光束；入射波面是球面波时，出射波面也是球面波； 7.下面关于物像及其相关概念的正确陈述是：答案: 可以用屏直接接收的物（像）即为实物（像），不能用屏直接接收的物（像）即为虚物（像）；实物、虚像对应发散同心光束，虚物、实像对应会聚同心光束； 8.增大显微镜数值孔径的方法有：

答案: 增大物方孔径角增大物方折射率 9.远点与视网膜共轭，下面说法错误的是：答案: 近视眼的远点在眼睛后方有限远处；远视眼的远点在眼睛前方有限远处； 10.关于目视光学仪器，下面说法正确的是：答案: 放大镜的焦距越短，其视放大率越大；双目观察仪器的基线越长，其体视放大率越大；显微镜有两级放大，物镜放大物体成像尺寸，目镜放大视角；望远镜的垂轴放大率、轴向放大率和角放大率只与物镜焦距和目镜焦距有关，与共轭面的位置无关；

第五章误差传播规律题库

例1：在1:500地形图上量得某两点间的距离d =，其中误差m d =±，求该两点间的地面水平距离D 的值及其中误差m D 。解：实距=比例尺×图距（属于倍数函数）；D=500d=； m D =±500m d =± 例2：设对某一个三角形观测了其中α、β两个角，测角中误差分别为m α =±˝，m β=±˝，试求γ角的中误差m γ。解：γ=A-α-β（属于和差数函数），γ=180˚-α-β ； 172653222 2''±=+±=+±=.).().(βαγm m m 例3：试推导出算术平均值中误差的公式：算术平均值：n l n l n l n n l x 11121+++== ][ 设k n =1 ，则n kl kl kl x +++= 21（属于和差数函数）。因为等精度观测，各观测值的中误差相同，即n m m m === 21 得算术平均值的中误差为： 1 2 22222 2222212n m m m m n m k m k m k M n ±=+++± =+++±= ( 所以：n m M ± = （说明：在相同的观测条件下，算术均值的中误差与观测次数的平方根成反比。设观测值的中误差m=1，则算术平均值的中误差M 与观测次数n 的关系如图所示。随着观测次数的增加，算术平均值的精度固然随之提高，但是，当观测次数增加到一定数值后（例如n=10）算术平均值精度的提高是很微小的。因此，不能单以增加观测次数来提高观测成果的精度，还应设法提高观测本身的精度。例如，采用精

度较高的仪器，提高观测技能，在良好的外界条件下进行观测等。）例4：推导用三角形闭合差计算测角中误差公式。设等精度观测了n 个三角形的内角，其测角中误差为m β。各三角形闭合差为：︒-++=180i i i c b a f i β（属于和差数函数）。按中误差定义得三角形内角和的中误差∑m 为：n f f m ][ββ± =∑ 由于内角和∑是每个三角形各观测角之和，即：∑++=i i i i c b a 其中误差为：βm m 3±=∑ 故测角中误差：n f f m 3][βββ± = 上式称为菲列罗公式，通常用在三角测量中评定测角精度。例5 分析水准测量精度（1）设在A 、B 两水准点间安置了n 站，每个测站后视读数为a ，前视读数为b ，每次读数的中误差均为m 读，由于每个测站高差为：h =a -b （属于和差数函数）。（2）根据误差传播定律，求得一个测站所测得的高差中误差m h = m 读√2（如果采用黑、红双面尺或两次仪器高法测定高差，并取两次高差的平均值作为每个测站的观测结果，则可求得每个测站高差平均值的中误差m 站= m 读）（3）由于A 、B 两水准点间共安置了n 个测站可求得n 站总高差的中误差m=m 站√n= m 读√n （即水准测量高差的中误差与测站数的平方根成正比。）（4）设每个测站的距离S 大致相等，全长S n L ⋅=，将S L n /=代入上式：L S m m /1站= 式中1/S 为每公里测站数，S m /1站为每公里高差中误差，以u 表示，则：L u m ±=

2015年应光作业题

1、有一个视放大倍率为10倍的放大镜1，其直径为10mm ，眼瞳2离开放大镜的距离为10mm ，其直径为2mm ，物面距放大镜23mm 。求（1）该系统中的孔径光阑、入瞳、出瞳、视场光阑、入窗、出窗的位置和大小。（2）渐晕系数分别为100%、50%和0时，对应物体的范围。 2、有一焦距为50mm ，口径为50mm 的放大镜，眼睛到它的距离为125mm ，如果物体经放大镜后所成的像在无限远处，眼睛在放大镜的像方焦点上。求放大镜的视放大率及渐晕系数分别为100%、50%和0时，的线视场。 3、显微目镜Γ=10x ，物镜 β=-2x ，NA=0.1，物镜共轭距为180mm ，物镜框为孔径光阑。 1）求物镜、目镜焦距及整个系统视角放大率。 2）求出射光瞳的位置及大小。 3）设物体2y=8mm ，允许边缘视场拦光50%，求物镜和目镜的通光口径。 4、有一读数显微的光学系统，物体2y=10mm ，β=-1x ，sinU=0.1，物体位于空气中，物距为130mm ，目镜焦距为20mm ，物镜框是孔径光阑，分划板是视场光阑。求： 1）物镜焦距； 2）系统入瞳、出瞳位置及大小； 3）系统入窗、出窗位置及大小； 4）物面无渐晕时，物镜、目镜的通光孔径； 5）光学系统物像方视场角 5、有一视放大率为6倍的伽利略望远镜，筒长为L=150mm ，眼睛离开目镜距离20mm ，眼瞳直径4mm ，渐晕系数为0.5时物方视场角2w=2°。求： 1）物镜和目镜焦距。 2）物镜和目镜的通光口径。 3）渐晕系数分别为100%和0时，物方视场角。 6、对于开普勒望远镜，为看清10km 处相隔100mm 两个物点：（1）望远镜至少选用多少倍数（正常放大率）？（2）筒长为465mm 时，求物镜和目镜的焦距。（3）为满足正常放大率的要求，保证人眼的分辨率（60''），物镜的口径应为多少？（4）物方视场2ω=2°，求像方视场角。另外，在10km 处能看清多大范围？在不拦光的情况下目镜的口径应为多少？（5）如果视度调节±5折光度，目镜应移动多少距离？ 7、有两正薄透镜组1L 和2L ，焦距分别为mm 90和mm 60，孔径分别为mm 60, mm 40，两透镜之间间隔为mm 50，在透镜1L 之前mm 18处放置一直径为mm 30的光阑，问当物体在无限远处和在透镜1L 之前m 5.1处时，孔径光阑是哪个？并分别给出入瞳、出瞳、入窗、出窗和视场光阑。

华中科技大学应光系统习题2

华中科技大学应光系统习题2 习题对于几何光学中光的传播的4个基本定律各举两个例子说明其现象，并设计有关的实验来证明这些基本定律，同时提出这些基本定律的限制条件。已知光在真空中的速度为3x108m／s，求光在以下各介质中的速度：水(n=1．333)；冕玻璃(n=1．51)；重火石玻璃(／2=1．65)；加拿大树胶(n=1．526)。筐，壹丌，柯卉：晕的袭本定律和成像的概念、17 一个玻璃球，其折射率为1．73，入射光线的入射角为60‘，求反射光线和折射光线的方向，并求折射光线与反射光线间的夹角。一个玻璃平板厚200nllTl，其下放一块直径为10mn'l的金属片，在平板上放一张与平板下金属片同心的圆纸片，使在平板上任何方向上观看金属片都被纸片挡住，设平板玻璃的折射率n=1．5，问纸片的最小直径应为多少? 一个液槽内液体的折射率设在n=1．5~1．8范围内连续变化，问发生全反射的临界角的变化情况，并绘出折射率和临界角间的关系曲线。你能否提出使液体的折射率发生连续变化的方法，并说明怎样实现该实验。设入射光线为A二COSJ十COS卢／+cos7k，反射光线为AJ：COSa\卢・／十COS7'k，试求此平面反射镜法线的方向。丈量A表示的光线投射到折射平面XOZ上，该平面是折射率为n和n／的分界面，求在第一种介质n中的反射光线AJ及在第二种介质n，中的折射光线A／，设法线N”与y 轴同向。谥光纤心的折射率n1二1．75，光纤包皮的折射率n：：1．50，试求在光纤端面上入射角在何值范围内变化时，可以保证光线发生全反射并通过光纤。若光纤直径0：4gm，长厦为100m，试求光线在光纤内路程的长度和发生全反射的次数。某一曲面是折射率分别为n二1．50和n二1．0的两种介质的分界面，设其对无限远和 J，二]00iilnl处的点为等光程面，试求该分界面的表示式。 3 4 5 另了另身 t。1― 1． 1 1 ・ 1 1 28 应用光学(第3版)

物理第五章透镜及应用练习题(含答案)

物理第五章透镜及其应用练习题一、填 1 .小旭用爷爷的老花镜正对太阳，再把一张纸放在它的下面，移动眼镜，在纸上会呈现一个最小最亮的光斑，则老花镜是（凸/凹）透镜，他还发现老花镜可以使稍远处的窗户在光屏上成（正立/倒立）、缩小的像，生活中就是利用这一原理工作的. 2 .学校举行迎春演出中，坐在礼堂各个方向都能看清楚节目，因为灯光照在表演者身上发生（选填“漫” 或“镜面”）反射；摄像机的镜头相当一个凸透镜，其对光有（选填“会聚”或“发散”）作用。 3 .清晨，树林里的树枝和树叶上会有一些水珠，如下图所示.甲图中看到水珠后面远处景物是倒立的，乙图中透过树叶上的水珠观察到树叶清晰的口t 脉，则水珠相当于一个镜，通过图中的水珠看到的是物体的实像. 4 .在“研究凸透镜成像”的实验中，已知凸透镜焦距为 10cm,若将一物体放在距透镜 30cm 处，将成 ______________ 像（填: 正立或倒立、放大或缩小、实像或虚像） . 就是这一成像性质的应用. 5 .如图所示，小勇利用焦距为10cm 的放大镜看自己的手指纹时，应将手指放在距放大镜（填“大于”、“小于”或“等于"）10cm 的位置.当他将手臂伸直，用这个放大镜看窗外远处的物体时，他所看到的是倒立的、（填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像. 6 .如图甲、乙是镜头焦距不同的两架相机，它们所用的底片规格是相同的.分别用它们在同一位置拍摄同一景物。我们可以判定在图中，照片是用相机甲拍摄的，照片是用相机乙拍摄的。 7 .如图是小伟通过实验得到的凸透镜的像距 v 和物距u 关系的图像，由图可知凸透镜的焦距是 cm;当物距为 15 cm 时的成像特点可应用于（选填“照相机” “投影仪”或“放大镜”）。空题甲乙

华中科技大学应光系统习题

习题对于几何光学中光的传播的4个基本定律各举两个例子说明其现象，并设计有关的实验来证明这些基本定律，同时提出这些基本定律的限制条件。已知光在真空中的速度为3x108m／s，求光在以下各介质中的速度：水(n=1．333)；冕玻璃(n=1．51)；重火石玻璃(／2=1．65)；加拿大树胶(n=1．526)。筐，壹丌，柯卉：晕的袭本定律和成像的概念、17 一个玻璃球，其折射率为1．73，入射光线的入射角为60‘，求反射光线和折射光线的方向，并求折射光线与反射光线间的夹角。一个玻璃平板厚200nllTl，其下放一块直径为10mn'l的金属片，在平板上放一张与平板下金属片同心的圆纸片，使在平板上任何方向上观看金属片都被纸片挡住，设平板玻璃的折射率n=1．5，问纸片的最小直径应为多少? 一个液槽内液体的折射率设在n=1．5~1．8范围内连续变化，问发生全反射的临界角的变化情况，并绘出折射率和临界角间的关系曲线。你能否提出使液体的折射率发生连续变化的方法，并说明怎样实现该实验。设入射光线为A二COSJ十COS卢／+cos7k，反射光线为AJ：COSa"i+COS卢·／十COS7'k，试求此平面反射镜法线的方向。丈量A表示的光线投射到折射平面XOZ上，该平面是折射率为n和n／的分界面，求在第一种介质n中的反射光线AJ及在第二种介质n，中的折射光线A／，设法线N”与y轴同向。谥光纤心的折射率n1二1．75，光纤包皮的折射率n：：1．50，试求在光纤端面上入射角在何值范围内变化时，可以保证光线发生全反射并通过光纤。若光纤直径0：4gm，长厦为100m，试求光线在光纤内路程的长度和发生全反射的次数。某一曲面是折射率分别为n二1．50和n二1．0的两种介质的分界面，设其对无限远和J，二]00iilnl处的点为等光程面，试求该分界面的表示式。 3 4 5 另了另身 t。1—1． 1 1 · 1 1 28 应用光学(第3版) 一个玻璃球的直径为400mm，玻璃折射率／2：1．5，球中有两个小气泡，一个正在球心，另一个在1／2半径处，沿两气泡的连线方向在球的两边观察两个气泡，它们应在什么位置?如果在水中(n：1．33)观察，则它们应在什么位置? 一个玻璃球直径为60mm，玻璃折射率／2：1．5，一束平行光射在玻璃球上，其会聚点应在什么位置? 题2．3中，如果凸面向着平行光的半球镀上反射膜，其会聚点应在什么地方?如果凹面向着光束的半球镀上反射膜，其会聚点应在什么地方?如果反射光束经前面的折射面折射，其会聚点又在什么地方?并说明各个会聚点的虚实。，某一折射面的曲率半径厂：150mill，n：1，n，：1．5，当物位于J二--OO，-1000nlm，-100rain，0mm，100mm，150mln和1000mill时，垂轴倍率脏为多少? 呆一透镜，r，’-100mm，r2’-120mm，d：8nlm，n：1．6，在第二个面上镀有反射膜，

华中科技大学-应光系统习题

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整理应用光学习题5055

应用光学习题一、简答题 1、几何光学的基本定律及其内容是什么？P3 2、理想光学系统的基点和基面有哪些？ 3、什么是光学系统的孔径光阑和视场光阑? 4、常见非正常眼有哪两种？如何校正常见非正常眼？P50 5、光学系统极限分辨角为多大？采取什么途径可以提高极限分辨角？ 6、什么是共轴光学系统、光学系统物空间、像空间？ 7、如何确定光学系统的视场光阑？ 8、成像光学系统有哪两种色差？试说明它们的成因？ 9、对目视光学仪器的共同要求是什么？ 10、什么是理想光学系统的分辨率？写出望远镜的分辨率表达式。 11、什么是理想像和理想光学系统？ 12、理想光学系统有何特点？P11 13、简述单平面镜的成像特性。P68 14、双平面镜的成像特性。P69 15、什么是光阑？P89 15、光阑在光学系统中的作用及其分类。P91 16、简述孔径光阑确定方法。 17、简述视场光阑的确定方法。 18、什么是光学系统的景深？P99 19、什么是光学系统的像差？ 20、单色光的几何像差有哪些？复色光的几何像差有哪些？ 21、什么是光学系统的球差？ 22、什么是光学系统的慧差？ 23、什么是光学系统的像散？ 24、什么是光学系统的色差？

二、填空题 1、在空气和折射率为2的介质界面上发生全反射的临界角是_____________________ 2、入瞳孔径越大，则景深越 ____________________ ;对准平面距离越远，则景深 3、会引起像模糊的单色像差有： ________________________ 4、两种远心光路分别是： ____________________________ ， _________________________________________________________ 。 5、近视眼能看清楚的最远距离为0.5m,则应该佩戴 _________________________ 度的负透镜。 6某人戴250度的近视眼镜，此人的远点距离是 ________________米，所戴眼镜是焦距为 __________ 米的 _______ 填“正”或“负”）透镜。 7、照相机中的可变光阑起的是 _________________________ 光阑的作用，它限制的是 _______________________________________________________________ ；而底片框起的是光阑的作用，它限制的是 _______________________________________________ ________________________________________ 。 8、几何光学三个基本定律是： _________________________ ，___________________________ ， _________________________ 。 9、空间为物空间的范围为：_____________________________________ ，像空间的范围为 _______________________ : 10、_____________________________________________________________________________ 以球面顶点O为原点，球心C在O点右侧，则曲率半径r为 ___________________________ （正

第五章光的干涉习题答案

第五章光的干涉 5－1 波长为589.3nm 的钠光照射在一双缝上，在距双缝200cm 的观察屏上测量20个条纹共宽3cm ，试计算双缝之间的距离。解：由题意，条纹间距为：cm e 15.020 3 == ∴双缝间距为：m e D d 39 1079.015 .0103.589200--⨯≈⨯⨯==λ 5－2 在杨氏干涉实验中，两小孔的距离为1.5mm ，观察屏离小孔的垂直距离为1m ，若所用光源发出波长1λ＝650nm 和2λ＝532nm 的两种光波，试求两光波分别形成的条纹间距以及两组条纹的第8级亮纹之间的距离。解：对于1λ＝650nm 的光波，条纹间距为： m d D e 3 3 9111043.010 5.1106501---⨯≈⨯⨯⨯==λ 对于2λ＝532nm 的光波，条纹间距为： m d D e 339 221035.010 5.1105321---⨯≈⨯⨯⨯==λ ∴两组条纹的第8级条纹之间的距离为： m e e x 3 211064.0)(8-⨯=-=∆ 5－3 一个长40mm 的充以空气的气室置于杨氏装置中的一个小孔前，在观察屏上观察到稳定的干涉条纹系，继后抽去气室中的空气，注入某种气体，发现条纹系移动了30个条纹。已知照射光波波长为656.28nm ，空气折射率为1.000276，试求注入气体的折射率n g 。解：气室充入空气和充气体前后，光程的变化为： D n g )000276.1(-=∆δ 而这一光程变化对应于30个波长： λδ30=∆ ∴λ30)1(=-D n g 000768.1000276.110 401028.656303 9 =+⨯⨯⨯=--g n 5－4 在菲涅耳双面镜干涉实验中，光波长为600nm ，光源和观察屏到双面镜交线的距离分别为0.6m 和1.8m ，双面镜夹角为10－3 rad ，求：（1）观察屏上的条纹间距；（2）屏上最多能看到多少亮条纹？

光学习题库

《光学》习题库第一章，光的干涉（一）选择题 1.严格地讲，空气折射率大于1，因此在牛顿环实验中，若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去而成为真空时，干涉环将： A 、变大 B 、缩小 C 、不变 D 、消逝 2.在迈克耳逊干涉仪中观察钠黄光时，如果连续移动干涉仪的可动反射镜以使光程差增加，所观察到的等倾干涉圆环将不断地从中央产生向外扩大，并且干涉图样的可见度人最大到最小又从最小到最大周期性变化，当可见度变化一个周期时，从中央产生的干涉明圆环数最接近于： A 、245 B 、490 C 、980 D 、1960 3.杨式双缝实验装置中，光源的波长为6000Ǻ。两狭缝的间距为2mm 。在离缝 300cm 的一光屏上，观察到干涉图样的明条纹的间距为： A 4.5mm B 4.1mm C 3.1mm D 0.9mm 4.在折射率为n 2的玻璃制成的光学元件表面，镀上单层介质增透膜，膜厚度为h ，折射率为n 1，元件在空气中使用。假如希望这个镀膜表面对于正入射的波长为λ 的光完全消反射就有如下要求： A 、221 n n = 且 1412n k h λ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=（k=0，1，2，…… B 、221n n =，且 1412n k h λ⎪⎭⎫ ⎝⎛+= C 、221 n n = 且 121n k h λ⎪⎭⎫ ⎝⎛+= D 、221 n n =，且 121n k h λ⎪⎭⎫ ⎝⎛+= 5.图下方是检验透镜曲率的干涉装置，用波长为λ的单色光垂直照射，干涉花样如图的上方所示则透镜下表面与横具间邻隙厚度不超过： A 、2/3λ B 、2λ C 、 D 、12λ 6．用劈尖干涉检测二件的表面，当波长为λ的单色光垂直入射时，观察到干涉条纹如图，图中每一条纹弯曲部分的顶点恰与右边相邻的直线部分的连续相切，由图可见二件表面： A 、有一凹陷的槽，深为λ/4 B 、有一凹陷的槽，深为λ/2