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光学(姚启军版)答案

光学(姚启军版)答案
光学(姚启军版)答案

第三版工程光学答案

第一章 3、一物体经针孔相机在屏上成一60mm大小得像,若将屏拉远50mm,则像得大小变为70mm,求屏到针孔得初始距离。 解:在同种均匀介质空间中光线直线传播,如果选定经过节点得光线则方向不变,令屏到针孔得初始距离为x,则可以根据三角形相似得出: 所以x=300mm 即屏到针孔得初始距离为300mm。 4、一厚度为200mm得平行平板玻璃(设n=1、5),下面放一直 径为1mm得金属片。若在玻璃板上盖一圆形得纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都瞧不到该金属片,问纸片得最小直径应为多少? 解:位于光纤入射端面,满足由空气入射到光纤芯中,应用折射定律则有: n0sinI1=n2sinI2 (1) 而当光束由光纤芯入射到包层得时候满足全反射,使得光束可以在光纤内传播,则有: (2) 由(1)式与(2)式联立得到n0、

16、一束平行细光束入射到一半径r=30mm、折射率n=1、5得玻璃球上,求其会聚点得位置。 如果在凸面镀反射膜,其会聚点应在何处?如果在凹面镀反射膜,则反射光束在玻璃中得会聚点又在何处?反射光束经前表面折射后,会聚点又在何处?说明各会聚点得虚实。 解:该题可以应用单个折射面得高斯公式来解决, 设凸面为第一面,凹面为第二面。 (1)首先考虑光束射入玻璃球第一面时得状态,使用高斯公 式: 会聚点位于第二面后15mm处。 (2) 将第一面镀膜,就相当于凸面镜 像位于第一面得右侧,只就 是延长线得交点,因此就是虚像。 还可以用β正负判断: (3)光线经过第一面折射:, 虚像 第二面镀膜,则:

得到: (4) 在经过第一面折射 物像相反为虚像。 18、一直径为400mm,折射率为1、5得玻璃球中有两个小气泡,一个位于球心,另一个位于1 /2半径处。沿两气泡连线方向在球两边观察,问瞧到得气泡在何处?如果在水中观察,瞧到得气泡又在何处? 解: 设一个气泡在中心处,另一个在第二面与中心之间。 (1)从第一面向第二面瞧 (2)从第二面向第一面瞧 (3)在水中

光学部分在线测试(试题及其答案) (1)

光学部分在线测试 一、 单项选择题 1、相同时间内,一束波长为λ的单色光在空气和玻璃中( ) A 、传播的路程相等,走过的光程相等; B 、传播的路程相等,走过的光程不等; C 、传播的路程不等,走过的光程相等; D 、传播的路程不等,走过的光程不等。 2、一束光强为I0的自然光,相继通过三个偏振片P1、P2、P3后,出射光的光强为I =I0/8.已知P1和P3的偏振化方向相互垂直,若以入射光线为轴,旋转P2,要使出射光的光强为零,P2最少要转过的角度是 A 、20° B 、30° C 、45° D 、60° 3、一束波长为l 的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为 A 、l /4

B、l/(4n) C、l/2 D、l/(2n) 4、波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上,若第一 级暗纹的位置对应的衍射角为θ=±π/6,则缝宽的大小为 A、λ/2 B、λ C、2λ D、3λ 二、判断题 1、在杨氏双缝实验中,增加或减小两狭缝之间的距离, 所得干涉条纹的宽度不变。 正确错误 2、用白光做单缝衍射实验,那么不但中央明纹是白色的, 其他各级次级明纹也是白色的。 正确错误 三、填空题 1、两列波发生干涉的条件为 [答案] 频率相同、振动方向相同、相位差恒定

2、波长为λ的单色光垂直入射到缝宽为4λ的单缝上,对应于衍射角30°,单缝处的波面可以划分为()个半波带 [答案] 8 3、提高光学仪器分辨本领的方法有 [答案] 增大光学仪器的通光孔径、减小入射光波波长4、自然光通过两个透光轴相交60°的偏振片,则透射光与入射光之比为(用分数表示) [答案] 1/8

天大工程光学(上)期末考试试卷及答案

工程光学(上)期末考试参考答案 一. 简答题:(共12分,每题3分) 1.摄影物镜的三个重要参数是什么?它们分别决定系统的什么性质? 答:摄影物镜的三个重要参数是:焦距'f 、相对孔径'/f D 和视场角 2。焦距影响成像的大小,相对 孔径影响像面的照度和分辨率,视场角影响成像的范围。 2.为了保证测量精度,测量仪器一般采用什么光路?为什么? 答:为了保证测量精度,测量仪器一般采用物方远心光路。由于采用物方远心光路时,孔径光阑与物 镜的像方焦平面重合,无论物体处于物方什么位置,它们的主光线是重合的,即轴外点成像光束的中心是相同的。这样,虽然调焦不准,也不会产生测量误差。 3.显微物镜、望远物镜、照相物镜各应校正什么像差?为什么? 答:显微物镜和望远物镜应校正与孔径有关的像差,如:球差、正弦差等。照相物镜则应校正与孔径 和视场有关的所有像差。因为显微和望远系统是大孔径、小视场系统,而照相系统则是一个大孔径、大视场系统。 4.评价像质的方法主要有哪几种?各有什么优缺点? 答:评价像质的方法主要有瑞利(Reyleigh )判断法、中心点亮度法、分辨率法、点列图法和光学传递 函数(OTF )法等5种。瑞利判断便于实际应用,但它有不够严密之处,只适用于小像差光学系统;中心点亮度法概念明确,但计算复杂,它也只适用于小像差光学系统;分辨率法十分便于使用,但由于受到照明条件、观察者等各种因素的影响,结果不够客观,而且它只适用于大像差系统;点列图法需要进行大量的光线光路计算;光学传递函数法是最客观、最全面的像质评价方法,既反映了衍射对系统的影响也反映了像差对系统的影响,既适用于大像差光学系统的评价也适用于小像差光学系统的评价。 二. 图解法求像或判断成像方向:(共18分,每题3分) 1.求像A'B'(图中C 为球面反射镜的曲率中心) 2.求像A'B' 3.求物AB 经理想光学系统后所成的像,并注明系统像方的基点位置和焦距 4.判断光学系统的成像方向 5.求入瞳及对无穷远成像时50%渐晕的视场 6.判断棱镜的成像方向

工程光学习题解答

第一章习题 1、已知真空中的光速c=3 m/s,求光在水(n=1.333)、冕牌玻璃(n=1.51)、火石玻璃(n=1.65)、加拿大树胶(n=1.526)、金刚石(n=2.417)等介质中的光速。 解: 则当光在水中,n=1.333时,v=2.25 m/s, 当光在冕牌玻璃中,n=1.51时,v=1.99 m/s, 当光在火石玻璃中,n=1.65时,v=1.82 m/s, 当光在加拿大树胶中,n=1.526时,v=1.97 m/s, 当光在金刚石中,n=2.417时,v=1.24 m/s。 2、一物体经针孔相机在屏上成一60mm大小的像,若将屏拉远50mm,则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。 解:在同种均匀介质空间中光线直线传播,如果选定经过节点的光线则方向不变,令屏到针孔的初始距离为x,则 可以根据三角形相似得出: 所以x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm。 3、一厚度为200mm的平行平板玻璃(设n=1.5),下面放一直径为1mm的金属片。若在玻璃板上盖一圆形纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片,问纸片最小直径应为多少? 解:令纸片最小半径为x, 则根据全反射原理,光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射,而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。而全反射临界角求取方法为: (1) 其中n2=1, n1=1.5, 同时根据几何关系,利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为: (2) 联立(1)式和(2)式可以求出纸片最小直径x=179.385mm,所以纸片最小直径为358.77mm。 4、光纤芯的折射率为n1、包层的折射率为n2,光纤所在介质的折射率为n0,求光纤的数值孔径(即n0sinI1,其中I1为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角)。 解:位于光纤入射端面,满足由空气入射到光纤芯中,应用折射定律则有: n0sinI1=n2sinI2 (1) 而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射,使得光束可以在光纤内传播,则有:

(完整版)工程光学第三版课后答案1

第一章 2、已知真空中的光速c =3*108m/s ,求光在水(n=1.333)、冕牌玻璃(n=1.51)、火石玻璃(n=1.65)、加拿大树胶(n=1.526)、金刚石(n=2.417)等介质中的 光速。 解: 则当光在水中,n=1.333 时,v=2.25*108m/s, 当光在冕牌玻璃中,n=1.51 时,v=1.99*108m/s, 当光在火石玻璃中,n =1.65 时,v=1.82*108m/s , 当光在加拿大树胶中,n=1.526 时,v=1.97*108m/s , 当光在金刚石中,n=2.417 时,v=1.24*108m/s 。 3、一物体经针孔相机在屏上成一60mm 大小的像,若将屏拉远50mm ,则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。 解:在同种均匀介质空间中光线直线传播,如果选定经过节点的光线则方向 不变,令屏到针孔的初始距离为x ,则可以根据三角形相似得出: 所以x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm 。 4、一厚度为200mm 的平行平板玻璃(设n=1.5),下面放一直径为1mm 的金属片。若在玻璃板上盖一圆形纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片,问纸片最小直径应为多少? 解:令纸片最小半径为x, 则根据全反射原理,光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射,而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。而全反射临界角求取方法为: (1) 其中n2=1, n1=1.5, 同时根据几何关系,利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为: (2) 联立(1)式和(2)式可以求出纸片最小直径x=179.385mm , 所以纸片最小直径为358.77mm 。 8、.光纤芯的折射率为1n ,包层的折射率为2n ,光纤所在介质的折射率为0n ,求光纤的数值孔径(即10sin I n ,其中1I 为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角)。 解:位于光纤入射端面,满足由空气入射到光纤芯中,应用折射定律则有: n 0sinI 1=n 2sinI 2 (1) 而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射,使得光束可以在光纤内传播,则有:

初中光学选择题含参考答案

O A M P N 60° 初中科学《光学》经典选择题 1、如图两平面镜相交成60°角,一束光线AO 射到平面镜MP 上,光线经两平面镜反射后与AO 重合,但方向相反,则光线AO 与平面镜MP 的夹角是( ) A 、30° B 、45° C 、60° D 、90° 2.如图所示,F 为凸透镜的两个焦点,A 'B '为物体AB 的像,则物体AB 在( ) A .图中Ⅰ区域,比A 'B '大,箭头方向向上 B .图中Ⅱ区域,比A 'B '大,箭头方向向下 C .图中Ⅲ区域,比A 'B '大,箭头方向向上 D .图中Ⅳ区域,比A 'B '小,箭头方向向下 3.用可变焦的光学照相机可以把远处的景物“拉近”进行拍摄,就是说,虽然被拍摄的景物与照相机镜头之间的距离基本不变,但仍可以使底片上所成的像变大。关于这个过程,下列说法中正确的是( ) A .焦距变大,像距也变大 B .焦距变小,像距也变小 C .焦距变大,像距变小 D .焦距变小,像距变大 4.如图是潜望镜的示意图,观察者通过该潜望镜看到的物体的像的情况是( ) A .同实际物体的上下、左右关系都是相反的 B .同实际物体上下、左右关系都是一致的 C .同实际物体的上下关系是一致的,而左右关系是相反的 D .同实际物体的上下关系是相反的,而左右关系是一致的 5.如图所示,F 1、F 2是凸透镜的焦点,S 是放在凸透镜前的点光源,S ’为S 经凸透镜所成的像。当光源S 沿平行主轴的方向向透镜移动时(始终保持u>f ),像S ’的移动情况是( ) A .沿平行主轴方向远离透镜移动 B .沿O 与S ’连线方向远离透镜移动 C .沿F 2与S ’连线方向远离透镜移动 D .沿F 1与S ’连线方向远离透镜移动 6.如图24-10所示,墙面上挂着标有“255”数字的牌子,在其相邻的一墙面上挂着一平面镜,地面上也放有一平面镜,通过平面镜不可能看到的数字是 ( ) A. 522。 B. 552。 C. 225。 D. 252 。 7.如图所示,在凸透镜的两个焦点处,垂直光轴放置两个大小相同的平面镜,镜面相对.每个平面镜都关于凸透镜的光轴上下对称.现在左侧平面镜的中心处挖去一个圆孔,在凸透镜 A ' B ' · F F O · · 2f 2f Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ

工程光学期末考试题库试题含答案详解

一、填空题 1.在单缝衍射中,设缝宽为a,光源波长为λ,透镜焦距为f ′,则其衍射暗条纹间距e暗= ___ ,条纹间距同时可称为。2.当保持入射光线的方向不变,而使平面镜转15°角,则反射光线将转动角。3.光线通过平行平板折射后出射光线方向___ ___ ,但会产生轴向位移量,当平面板厚度为d,折射率为n,则在近轴入射时,轴向位移量为_______ 。4.在光的衍射装置中,一般有光源、衍射屏、观察屏,则衍射按照它们距离不同可分为两类,一类为 ____ ,另一类为 _____ 。5.光轴是晶体中存在的特殊方向,当光在晶体中沿此方向传播时不产生 ________ 。n e

(精选)光学测试题(附答案)

光学测试卷 姓名_______班级_______ 一选择题(每题仅一个正确答案,错填漏填多选均不得分,每题2分,共15 小题) 1、许多照相机镜头到胶片的距离是可调的。某次拍摄前摄影师已经“调好焦”,使被摄者在 胶片上形成了清晰的像。如果在拍摄前被摄者移动了位置,他和摄影者的距离变远了,为了 使他在胶片上仍然成清晰的像,镜头与底片的距离应( ) A、变大 B.变小 C.先变小后变大 D.先变大后变小 2、某物体经凸透镜在光屏上得到一个像,现将透镜上部遮住不让光通过,则屏上的像() A.缺少上部分 B.缺少下部分 C.大小变化了 D.像性质不变,只是变暗了 3、一种手电筒上所有的聚光小电珠如图2所示,其前端相当于一个玻璃制成的凸透镜,灯 丝(可看作一个点光源)发出的光通过它出射时,出射光束(图中实线所示)比无此透镜时 的光束(图中虚线所示)要窄,即它可减小光束的发散,有聚光功能。在这种小电珠中,灯 丝应位于() A.凸透镜的焦点以内B.凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间 C.凸透镜的焦点处D.凸透镜的两倍焦距处 4.测绘人员绘制地图时常常需要从飞机上拍摄地面的照片。若使用的相机镜头焦距为50 毫米,则底片与镜头距离应该在() A.100毫米以外。 B.50毫米以内。 C.恰为50毫米。 D.略大于50毫米。 5.如右图所示,一束光线斜射人容器中,在P处形成一光斑,在向容器里逐渐加满水的过程 中,光斑将() A.向左移动后静止 B.先向左移动再向右移动 C.向右移动后静止 D.仍在原来位置 6.图1是有关近视眼、远视眼及其矫正的示意图,其中表示近视眼矫正的是() 7.如图3所示,把蜡烛逐渐远离平面镜,它在镜中之像将 ( ) A. 变大. B. 变小. C. 不变. D. 变倒立. 8.如图所示是从平面镜中看到的一钟表时针和分针位置,此时的实际时刻是 ( ) A. 8时20分. B. 4时20分. C. 3时40分. D. 8时40分,

工程光学练习题(英文题加中文题含答案)

English Homework for Chapter 1 ancient times the rectilinear propagation of light was used to measure the height of objects by comparing the length of their shadows with the length of the shadow of an object of known length. A staff 2m long when held erect casts a shadow long, while a building’s shadow is 170m long. How tall is the building Solution. According to the law of rectilinear propagation, we get, 4.32170= x x=100 (m) So the building is 100m tall. from a water medium with n= is incident upon a water-glass interface at an angle of 45o. The glass index is . What angle does the light make with the normal in the glass Solution. According to the law of refraction, We get, ' 'sin sin I n I n = 626968 .05.145 sin 33.1sin =?= ' I 8.38='I So the light make 3. A goldfish swims 10cm from the side of a spherical bowl of water of radius 20cm. Where does the fish appear to be Does it appear larger or smaller Solution. According to the equation. r n n l n l n -'=-'' and n ’=1 , n=, r=-20 we can get 11416.110133 .15836.8)(5836.81165.02033.01033.11>-=??-=''= -='∴-=--+-=-'+='l n l n cm l r n n l n l β A

第三版工程光学答案[1]

第一章 3、一物体经针孔相机在 屏上成一60mm 大小的像,若将屏拉远50mm ,则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。 解:在同种均匀介质空间中光线直线传播,如果选定经过节点的光线则方向不变, 令屏到针孔的初始距离为x ,则可以根据三角形相似得出: 所以x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm 。 4、一厚度为200mm 的平行平板玻璃(设n =),下面放一直径为1mm 的金属片。若在玻璃板上盖一圆形的纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片,问纸片的最小直径应为多少 2211sin sin I n I n = 66666.01 sin 2 2== n I 745356.066666.01cos 22=-=I 88.178745356 .066666 .0* 200*2002===tgI x mm x L 77.35812=+= 1mm I 1=90? n 1 n 2 200mm L I 2 x

8、.光纤芯的折射率为1n ,包层的折射率为2n ,光纤所在介质的折射率为0n ,求光纤的数 值孔径(即10sin I n ,其中1I 为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角)。 解:位于光纤入射端面,满足由空气入射到光纤芯中,应用折射定律则有: n 0sinI 1=n 2sinI 2 (1) 而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射,使得光束可以在光纤内传播,则有: (2) 由(1)式和(2)式联立得到n 0 . 16、一束平行细光束入射到一半径r=30mm 、折射率n=的玻璃球上,求其会聚点的位置。如 果在凸面镀反射膜,其会聚点应在何处如果在凹面镀反射膜,则反射光束在玻璃中的会聚点又在何处反射光束经前表面折射后,会聚点又在何处说明各会聚点的虚实。 解:该题可以应用单个折射面的高斯公式来解决, 设凸面为第一面,凹面为第二面。 (1)首先考虑光束射入玻璃球第一面时的状态,使用高斯公式:

光学单元测试题(含详解答案) doc

第十四章光学章末自测 时间:90分钟满分:100分 第Ⅰ卷选择题 一、选择题(本题包括10小题,共40分,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不选的得0分) 1.下列现象中属于光的干涉现象的是() A.天空出现彩虹 B.肥皂泡在阳光照射下呈现彩色条纹 C.阳光通过三棱镜形成彩色光带 D.光线通过一个极窄的缝呈现明暗相间的条纹 解析:A、C为光的色散现象,D为光的衍射. 答案:B 2.红光和紫光相比() A.红光光子的能量较大;在同一种介质中传播时红光的速度较大 B.红光光子的能量较小;在同一种介质中传播时红光的速度较大 C.红光光子的能量较大;在同一种介质中传播时红光的速度较小 D.红光光子的能量较小;在同一种介质中传播时红光的速度较小 解析:红光的频率比紫光的频率小,由E=hν可知红光的能量比紫光小,据此可排除选项A、C;红光在介质中的折射率比紫光在介质中的折射率小,由v=c 可知在同一种介质中 n 红光的传播速度比紫光的大,所以B选项正确,D选项错误. 答案:B 3.在没有月光的夜间,一个池面较大的水池底部中央有一盏灯(可看做点光源),小鱼在水中游动,小鸟在水面上方飞翔.设水中无杂质,且水面平静,则下面的说法中正确的是() A.小鱼向上方水面看去,看到的亮点的位置与鱼的位置无关 B.小鱼向上方水面看去,看到的亮点的位置与鱼的位置有关 C.小鸟向下方水面看去,看到的亮点的位置与鸟的位置无关 D.小鸟向下方水面看去,看到的亮点的位置与鸟的位置有关 解析:小鱼通过水面看灯是反射成像,不同位置射入鱼眼的反射光线不同,但反射光线的延长线交于一点,即为“平面镜”成的像.而鸟看灯是折射成像,鸟在不同位置射入鸟眼的折射光线不同.折射光线的延长线在不同位置交于不同点,故选项A、D对.答案:AD 4.现代物理学认为,光和实物粒子都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是() A.一定频率的光照射到锌板上,光的强度越大,单位时间内锌板上发射的光电子就越多 B.肥皂液是无色的,吹出的肥皂泡却是彩色的 C.质量为10-3kg、速度为10-2m/s的小球,其德布罗意波波长约为10-23m,不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹 D.人们常利用热中子研究晶体的结构,因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同 解析:一定频率的光照射到锌板上,光的强度越大,单位时间内锌板上发射的光电子就越多,反映的是光电效应规律,体现光的粒子性,A错误;C项是单个物体的低速运动,也不能突出体现波动性,C错误;B、D正确. 答案:BD

物理选修光学试题及答案详解

物理选修光学试题及答案 详解 Prepared on 22 November 2020

光学单元测试一、选择题(每小题3分,共60分) 1 30°,则入射角等于() °°°° 2.红光和紫光相比,() A.红光光子的能量较大;在同一种介质中传播时红光的速度较大 B.红光光子的能量较小;在同一种介质中传播时红光的速度较大 C.红光光子的能量较大;在同一种介质中传播时红光的速度较小 D.红光光子的能量较小;在同一种介质中传播时红光的速 度较小 3.一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a、b两 束单色光,其传播方向如图所示。设玻璃对a、b的折射率分别为n a和n b,a、b在玻璃中的传播速度分别为v a和v b,则() A.n a>n b B.n av b D.v av2>n2、v1<v2 >n2、v1>v2 5.如图所示,一束细的复色光从空气中射到半球形玻璃体球心O点,经折射分为a、b两束光,分别由P、Q两点射出玻璃体。PP’、QQ’均与过O点的界面法线垂直。设光线

a、b在玻璃体内穿行所用时间分别为t a、t b,则t a: t b等于() (A)QQ’:PP’ (B)PP’:QQ’ (C)OP’:OQ’ (D)OQ’:OP’ 6.图示为一直角棱镜的横截面,? = ∠ ? = ∠60 , 90abc bac。一平行细光束从O 点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=2,若不考试原入射光在bc面上的反射光,则有光线() A.从ab面射出 B.从ac面射出 C.从bc面射出,且与bc面斜交 D.从bc面射出,且与bc面垂直 7.一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖,经折射分成两束单色光a、 b。已知a光的频率小于b光的频率。下列哪个光路图可能是正确的() 8.如图所示,一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象,下列说法正确的是() A.红光的偏折最大,紫光的偏折最小 B.红光的偏折最小,紫光的偏折最大 C.玻璃对红光的折射率比紫光大 D.玻璃中紫光的传播速度比红光大 9.在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是() b c a o

天津大学20142015学年工程光学期末考试试卷.doc

天津大学工程光学(上)期末考试试卷 一.问答题:(共12分,每题3分) 1.摄影物镜的三个重要参数是什么?它们分别决定系统的什么性质? 2.为了保证测量精度,测量仪器一般采用什么光路?为什么? 3.显微物镜、望远物镜、照相物镜各应校正什么像差?为什么? 4.评价像质的方法主要有哪几种?各有什么优缺点? 二.图解法求像或判断成像方向:(共18分,每题3分) 1.求像A 'B ' 2.求像A 'B ' 3.求物AB 经理想光学系统后所成的像,并注明系统像方的基点位置和焦距 4.判断光学系统的成像方向 5.求入瞳及对无穷远成像时50%渐晕的视场 6.判断棱镜的成像方向 题2-3图 题2-2图

三.填空:(共10分,每题2分) 1.照明系统与成像系统之间的衔接关系为: ①________________________________________________ ②________________________________________________ 2.转像系统分____________________和___________________两大类, 其作用是:_________________________________________ 3.一学生带500度近视镜,则该近视镜的焦距为_________________, 该学生裸眼所能看清的最远距离为_________________。 4.光通过光学系统时能量的损失主要有:________________________, 题2-4图 题2-5图 题2-6图

________________________和_______________________。 5.激光束聚焦要求用焦距较________的透镜,准直要用焦距较________的透镜。 四.计算题:(共60分) 1.一透镜焦距mm f 30'=,如在其前边放置一个x 6-=Γ的开普勒望远镜,求组合后系统的像方基点位 置和焦距,并画出光路图。(10分) 2.已知mm r 201=,mm r 202-=的双凸透镜,置于空气中。物A 位于第一球面前mm 50处,第二面镀反射膜。该物镜所成实像B 位于第一球面前mm 5,如图所示。若按薄透镜处理,求该透镜的折射率n 。(20分) 3.已知物镜焦距为mm 500,相对孔径101 ,对无穷远物体成像时,由物镜第一面到像平面的距离为 mm 400,物镜最后一面到像平面的距离为mm 300。 (1)按薄透镜处理,求物镜的结构参数;(8分) (2)若用该物镜构成开普勒望远镜,出瞳大小为mm 2,求望远镜的视觉放大率;(4分) (3)求目镜的焦距、放大率;(4分) (4)如果物镜的第一面为孔径光阑,求出瞳距;(6分) (5)望远镜的分辨率;(2分) (6)如果视度调节为折光度,目镜应能移动的距离。(2分) (7)画出光路图。(4分) 工程光学(上)期末考试参考答案 一. 简答题:(共12分,每题3分) 1.摄影物镜的三个重要参数是什么?它们分别决定系统的什么性质? 答:摄影物镜的三个重要参数是:焦距'f 、相对孔径'/f D 和视场角ω2。焦距影响成像的大小,相对 孔径影响像面的照度和分辨率,视场角影响成像的范围。 2.为了保证测量精度,测量仪器一般采用什么光路?为什么?

八年级物理光学部分竞赛试题及答案

A B C D 八年上物理竞赛试题 满分:85分 班级:____________ 姓名:_____________ 一、选择题(1-10题单选,11-13多选。10×2分+3×3分=29分) 1.如图所示的四种现象中,由于光的直线传播形成的是( ) 2.晴朗的天空飘着几朵白云,小聪同学向一个清澈的池塘看去,却发现红色的鲤鱼在白云间穿梭,以下分析正确的是 ( ) A.云是实像,鱼是虚像 B.云是虚像,鱼是实像C.云和鱼都是虚像 D云和鱼都是实像 3.如图4所示验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光;家用电器的遥控器发出的“光”,能用来控制电风扇、电视机、空调器等。对于它们发出的“光”,下列说法中正确的是( ) A .验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线 B .验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线 C .验钞机发出的“光”是紫外线,遥控器发出的“光”是红外线 D .验钞机发出的“光”是红外线,遥控器发出的“光”是紫外线 4. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,眼睛通过透镜观察到的虚像的情况是图中的( ) 5. 如图所示的是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图(光屏未画出),当蜡烛和透镜放在图示 位置时,通过移动光屏,可以在光屏上得到与物体等大的像。若透镜位置不变,将蜡烛移动到30cm 刻度线处,则 ( ) A. 移动光屏,可以在光屏上得到倒立放大的像 B. 移动光屏,可以在光屏上得到倒立缩小的像 C. 移动光屏,可以在光屏上得到正立放大的像 D. 不论如何移动光屏,都不能在光屏上得到清晰的像 6. 小丽同学拍了一张1寸登记相后,又想拍一张2寸的登记相,摄影师应该采取的办法是 ( ) A. 靠近小丽,同时镜头往前伸 B. 靠近小丽,同时镜头往后缩 C. 远离小丽,同时镜头往前伸 D. 远离小丽,同时镜头往后缩 7. 如图所示,小刚同学手握放大镜,隔着放大镜看物体,则看到的( ) A. 只能是正立放大的像 B. 只能是倒立缩小的像 C. 只能是倒立放大的像 D. 这三种像都可以看到 8. 如图所示,在“研究凸透镜成像特点”的实验中,右侧光屏上出现了清晰的烛焰像。 已知凸透镜的焦距为f A. u <f B. f <u <2f C. u =2f D. u >2f 9. 小明同学在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验。当烛焰、透镜及光屏的相对位置如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断,他所用的凸透镜的焦距( ) A. 一定小于8cmB. 一定大于20cm C. 一定在8cm 到10cm 之间 D. 一定在10cm 到16cm 之间

光学部分测试题

光学部分测试题 一、选择题(每小题只有一个答案是正确的,请将正确答案填涂在卡上) 1、排纵队时,如果后一位同学只能看到前一位同学的后脑勺,就表示队伍排直了。这主要是因为( ) A .光速极大 B .光沿直线传播 C .光的反射 D .光的折射 2、光污染已成为21世纪人们关注的问题。据测定,室内洁白、平滑的墙壁能将照射在墙壁上的太阳光的80%反射,长时间在这样刺眼的环境中看书学习会感到很不舒服。如果将墙壁做成凹凸不平的面,其作用之一可以使照射到墙壁上的太阳光变成散射光,达到保护视力的目的,这是利用了光的( ) A 、直线传播 B 、漫反射 C 、镜面反射 D 、折射 3、下图中,正确表示了光从空气进入玻璃中的光路图是 ( ) 4、凸透镜焦距为10cm ,当物体在主光轴上距焦点5cm 时,所成的像一定是 A 、倒立的 B 、放大的 C 、正立的 D 、缩小的 5、下列现象,属于光的色散现象的是 ( ) A.小孔成像 B.水中月亮 C.雨后彩虹 D.海市蜃楼 6、如图所示为激光液面控制仪的原理图,固定的激光源沿AO 方向照射到容器中的水平液面上,M 是一个光电转换器,它能够将接收到的光信号转变成电信号,从而指示出容器中液面的高度,则以下说法中正确的是( ) A 、该装置利用了光的折射规律 B 、光信号由B 1移动到B 2位置时,表示容器中的液面下降 C 、光信号由B 1移动到B 2位置时,表示容器中的液面上升 D 、以上说法都不对。 7、一束光线斜射到两种介质的界面上,它与界面成20°角,反射光线跟折射光线的夹角恰好是90°,则入射角、折射角分别是( ) A 、20°、70° B 、20°、20° C 、70°、20° D 、70°、70 8、下列有关光的现象中,正确的说法是( ) A .阳光下,微风吹拂的河面,波光粼粼,这里蕴含着光的反射现象 B .汽车在夜间行驶时,应打开驾驶室里的电灯 C .人在照镜子时,总是靠近镜子去看,其原因是靠近时,平面镜所成的像会变大 D .在暗室里,为了能从镜子中看清自己的脸部,应把手电筒正对镜子照射 9、有一种望远镜也由两组凸透镜组成。靠近被观察物体的叫物镜,靠近眼睛的叫目镜,物镜的作用好像一架( ) A.投影仪 B.放大镜 C.照相机 D.幻灯机 10 、显微镜能对微小物体进行高倍数放大,它利用两个焦距不同的凸透镜分别作为目镜和

天大工程光学(下)期末考试试卷及答案

工程光学(下)期末考试试卷 一、填空题(每题2分,共20分) 1.在夫琅和费单缝衍射实验中,以钠黄光(波长为589nm )垂直入射,若缝宽为0.1mm ,则第1极小出现在( )弧度的方向上。 2.一束准直的单色光正入射到一个直径为1cm 的汇聚透镜,透镜焦距为50cm ,测得透镜焦平面上衍射图样中央亮斑的直径是3 1066.6-?cm ,则光波波长为( )nm 。 3.已知闪耀光栅的闪耀角为15o ,光栅常数d=1μm ,平行光垂直于光栅平面入射时在一级光谱处得到最大光强,则入射光的波长为( )nm 。 4.晶体的旋光现象是( ),其规律是( )。 5.渥拉斯棱镜的作用( ),要使它获得较好的作用效果应( )。 6.() =?? ? ?????????-??????-??????110 01 01 1111i i 利用此关系可( )。 7.波片快轴的定义:( )。 8.光源的相干长度与相干时间的关系为( )。 相干长度愈长,说明光源的时间相干性( )。 9.获得相干光的方法有( )和( )。 10. 在两块平板玻璃A 和B 之间夹一薄纸片G ,形成空气劈尖。用单色光垂直照射劈尖,如图1所示。当稍稍用力下压玻璃板A 时,干涉条纹间距( ),条纹向( )移动。若使平行单色光倾斜照射玻璃板(入射角01>i ),形成的干涉条纹与垂直照射时相比,条纹间距( )。 二、问答题(请选作5题并写明题号,每题6分,共30分) 1. 简要分析如图2所示夫琅和费衍射装置如有以下变动时,衍射图样会发生怎样的变 化? 1)增大透镜L 2的焦距; 2)减小透镜L 2的口径; 3)衍射屏作垂直于光轴的移动(不超出入射光束照明范围)。

工程光学课后答案-第二版-郁道银(学习答案)

工程光学第一章习题 1、已知真空中的光速c=3 m/s,求光在水(n=1.333)、冕牌玻璃(n=1.51)、火石玻璃(n=1.65)、加拿大树胶(n=1.526)、金刚石(n=2.417)等介质中的光速。 解: 则当光在水中,n=1.333时,v=2.25 m/s, 当光在冕牌玻璃中,n=1.51时,v=1.99 m/s, 当光在火石玻璃中,n=1.65时,v=1.82 m/s, 当光在加拿大树胶中,n=1.526时,v=1.97 m/s, 当光在金刚石中,n=2.417时,v=1.24 m/s。 2、一物体经针孔相机在屏上成一60mm大小的像,若将屏拉远50mm,则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。 解:在同种均匀介质空间中光线直线传播,如果选定经过节点的光线则方向不变,令屏到 针孔的初始距离为x,则可以根据三角形相似得出: 所以x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm。 3、一厚度为200mm的平行平板玻璃(设n=1.5),下面放一直径为1mm的金属片。若在玻璃板上盖一圆形纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片,问纸片最小直径应为多少? 解:令纸片最小半径为x, 则根据全反射原理,光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射,而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。而全反射临界角求取方法为: (1) 其中n2=1, n1=1.5, 同时根据几何关系,利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为: (2) 联立(1)式和(2)式可以求出纸片最小直径x=179.385mm,所以纸片最小直径为358.77mm。 4、光纤芯的折射率为n1、包层的折射率为n2,光纤所在介质的折射率为n0,求光纤的数值孔径(即n0sinI1,其中I1为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角)。 解:位于光纤入射端面,满足由空气入射到光纤芯中,应用折射定律则有: n0sinI1=n2sinI2 (1)

工程光学第三版课后答案样本

第一章 2、已知真空中的光速c=3*108m/s, 求光在水( n=1.333) 、冕牌玻璃 ( n=1.51) 、火石玻璃( n=1.65) 、加拿大树胶( n=1.526) 、金刚石( n=2.417) 等介质中的 光速。 解: 则当光在水中, n=1.333 时, v=2.25*108m/s, 当光在冕牌玻璃中, n=1.51 时, v=1.99*108m/s, 当光在火石玻璃中, n=1.65 时, v=1.82*108m/s, 当光在加拿大树胶中, n=1.526 时, v=1.97*108m/s, 当光在金刚石中, n=2.417 时, v=1.24*108m/s。 3、一物体经针孔相机在屏上成一60mm 大小的像, 若将屏拉远50mm, 则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。 解: 在同种均匀介质空间中光线直线传播, 如果选定经过节点的光线则方向 不变, 令屏到针孔的初始距离为x, 则能够根据三角形相似得出: 因此x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm。 4、一厚度为200mm 的平行平板玻璃( 设n=1.5) , 下面放一直径为1mm 的金属片。若在玻璃板上盖一圆形纸片, 要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金 属片, 问纸片最小直径应为多少? 解: 令纸片最小半径为x, 则根据全反射原理, 光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全 反射临界角时均会发生全反射, 而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看 不到金属片。而全反射临界角求取方法为:

(1) 其中 n2=1, n1=1.5, 同时根据几何关系, 利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为: (2) 联立( 1) 式和( 2) 式能够求出纸片最小直径x=179.385mm, 因此纸片最小直径为358.77mm 。 8、 .光纤芯的折射率为1n , 包层的折射率为2n , 光纤所在介质的折射率为0n , 求光纤的数值孔径( 即10sin I n , 其中1I 为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角) 。 解: 位于光纤入射端面, 满足由空气入射到光纤芯中, 应用折射定律则有: n 0sinI 1=n 2sinI 2 (1) 而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射, 使得光束能够在光纤内传播, 则有: (2) 由( 1) 式和( 2) 式联立得到n 0 . 16、 一束平行细光束入射到一半径r=30mm 、 折射率n=1.5 的玻璃球上, 求其会聚点的位置。如果在凸面镀反射膜, 其会聚点应在何处? 如果在凹面镀反射

光学:初中光学综合测试题与答案

精心整理 初中物理光学综合测试卷 一、选择题:(共24分,每小题2分,1、2题为双选,其余为单选) 1、下列叙述中用到了与图1所示物理规律相同的是() A .“海市蜃楼”B.“杯弓蛇影” C.“凿壁偷光” D.“立竿见影” 2、关于以下四种光学仪器的成像情况说法正确的是() A.放大镜成正立放大的实像 B.照相机成倒立缩小的实像 C.潜望镜成正立等大的虚像 D.幻灯机成正立放大的实像 3、晚上,在桌面上铺一张白纸,把一小块平面镜放在纸上,让 手电筒的光正对着平面镜照射,如图2所示,则从侧面看去:()图1 A .镜子比较亮,它发生了镜面反射 B .镜子比较暗,它发生了镜面反射 C .白纸比较亮,它发生了镜面反射 D .白纸比较暗,它发生了漫反射 4、夜晚,人经过高挂的路灯下,其影长变化是() A .变长B.变短C.先短后长D.先长后短图2 5、许多照相机镜头到胶片的距离是可调的。某次拍摄前摄影师已经“调好焦”,使被摄者在胶片上形成了清晰的像。如果在拍摄前被摄者移动了位置,他和摄影者的距离变远了,为了使他在胶片上仍然成清晰的像,镜头与底片的距离应()A 、变大B .变小C .先变小后变大D .先变大后变小 6、光从空气斜射向水面发生折射时,图3所示的光路图中正确的是() 图3 7、潜水员在水中看见岸上的“景物”实质是() A.景物的虚像,像在景物的上方 B.景物的实像,像在景物的下方 C.景物的实像,像在景物的上方 D.景物的虚像,像在最物的下方 8、如图4所示,小明家的小猫在平面镜前欣赏自己的全身像,此时它所看到的全身像应是图中的() 图4图5 9、如右上图5所示有束光线射入杯底形成光斑,逐渐往杯中加水,光斑将() A 、向右移动 B 、向左移动 C 、不动 D 、无法确定 10、放映幻灯时,幻灯片应放在离镜头( ) A.2倍焦距和1倍焦距之间,正立放置 B.大于2倍焦距处,正立放置 C.大于2倍焦距处,倒立放置. D.2倍焦距和1倍焦距之间,倒立放置 11、图6所示的四种现象中,由于光的折射形成的是()图6 12、某物体经凸透镜在光屏上得到一个像,现将透 镜上部遮住不让光通过,则屏上的像() A.缺少上部分 B.缺少下部分 C.大小变化了 D.像性质不变,只是变暗了 二、填空题(共30分,每空1分) 13、都说景德镇瑶里风光很美“鱼在天上飞,鸟在水里游”,这美景奇观中的“鱼”是由于光的形成的像;“鸟”是由于光的形成的像。 14、1997年3月9日,在我国漠河地区出 现了“日全食”现象,图7中表示日 全食对太阳、地球、月球的位置,则

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