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光学课后练习题

光学课后练习题
光学课后练习题

光学练习题

1 根据费马原理可以导出在近轴光线条件下,从物点发出并会聚到象点的所有光线的光程都相等。由此导出薄透镜的物象公式。

2 玻璃棱镜的折射棱角A为300,对某一波长的光其折射率n为1.6,计算:

(1)最小偏向角;

(2)此时的入射角;

(3)能使光线从A角两侧透过棱镜的最小入射角。

3 一个5cm高的物体放在球面镜前10cm处造成1cm高的虚像,求:

(1)此镜的曲率半径;

(2)此镜是凸面镜还是凹面镜?

4 一个折射率为1.53,直径为20cm的玻璃球内有两个小气泡,看上去一个在球心,另一个从最近的方向看,好像在表面和球心连线的中点,求两气泡的实际位置。

5 直径为1m的球形鱼缸的中心处有一条小鱼,若玻璃缸壁的影响可忽略不计,求缸外观察者所看到的小鱼的表观位置和横向放大率。

6 玻璃棒一端成半球形,其曲率半径为2cm,将它水平地浸入折射率为1.33的水中,沿着棒的轴线离球面顶点8cm处的水中有一个物体,利用计算和作图法求象的位置及横向放大率,并作光路图。

7 以后透镜的焦距为60mm,其两焦点的距离为125mm,若

(1)物点置于光轴上物方焦点左方20mm处;

(2)物点置于光轴上物方焦点右方20mm处;

(3)虚物落在光轴上象方主点右方20mm处

问在这三种情况下,象的位置各在何处?象的性质如何?并作光路图。

8 一焦距为20cm的薄凸透镜与一焦距为20cm的薄凹透镜相距6cm。求:

(1)复合光具组的焦点和主平面的位置;

(2)若物体放在凸透镜前30cm处,求象的位置和放大率。

9 双凸透镜两个球面表面的曲率半径各为100mm和200mm,沿轴厚度为10mm,玻璃的折射率为1.5,试求其主点、焦点和节点的位置,并绘图表示之。

10、一伽利略望远镜,物镜与目镜相距12cm,若视角放大率为4,问目镜与物镜的焦距各

为多少?

11、设计一架4倍的望远镜。已有一块焦距为50cm的凸透镜作为物镜,问当制成开普勒型与伽利略型望远镜时目镜焦距各为多少?同擦黑能够各为多少?

12、一开普勒望远镜,物镜焦距目镜焦距,透镜的折射率为1.5,将望远镜浸没在水中,内部也充满水。如利用原镜筒改换物镜使它仍有望远镜的功能,应改换焦距为多少的物镜?如物镜为对称的双凸透镜,且用同样材料,其曲率半径应为多少?这时视角放大率为多少?

13、一玻璃棒,其折射率为1.5 ,两端磨成球型,曲率半径分别为40cm与30 cm。如他的作用相当于一架望远镜,试求玻璃棒两端间距离d与视角放大率M。

14、一高1m的物体离一台天文望远镜的物镜200m,最后成象于离目镜25cm处。求望远镜中象的高度。

15、显微镜的物镜与目镜焦距分别为1.6cm与2.5cm,两镜相距22.1cm,目镜所成的象在无穷远处。求(1)所观察物体离物镜多远?(2)显微镜的额视角放大率为多少?

2.7显微镜的物镜与目镜焦距分别为1cm与3cm,物镜与目镜相距16cm,最后成象于25cm 处,求观察物离物镜距离及显微镜的视角放大率。

16、一显微投影仪用两块相距为160cm的凸透镜, 组成,透镜焦距, 物置于前,成放大实象于后的屏幕上。若放大率,求到屏幕的距离。

17、照相机物镜焦距为12cm,暗箱最大伸长为20cm。要用他拍摄物距为15cm的物体,需要在物镜上附加一个什么样的透镜,才能使暗箱的伸长为最大时,能清晰成象。

18、100cd的白炽灯从天花板吊下,正在一个圆桌中心上方3m处,圆桌直径为1.2m。求这个电灯投射到桌上的光通量和桌面中心的照度。设电灯可视为各方向发光强度相同的点光源。

19、用照度计测得离20,000W氙灯20m处垂直面上的照度为200lx,j求氙灯的发光强度。

20、将杨氏双孔干涉装置分别作如下单项变化,屏幕上干涉条纹有何改变?

(1)将双孔间距d变小;

(2)将屏幕远离双孔屏;

(3)将钠光灯改变为氦氖激光;

(4)将单孔S沿轴向双孔屏靠近;

(5)将整个装置浸入水中;

(6)将单孔S沿横向向上作小位移;

(7)将双孔屏沿横向向上作小位移;

(8)将单孔变大;

(9)将双孔中的一个孔的直径增大到原来的两倍.

21、用细铁丝围成一圆框,在肥皂水中蘸一下,然后使圆框平面处于竖直位置,在室内从反射的方向观察皂膜.开始时看到一片均匀亮度,然后上部开始出现彩色横带,继而彩色横带逐渐向下延伸,遍布整个膜面,且上部下部彩色不同;然后看到彩带越来越宽,整个膜面呈现灰暗色,最后就破裂了,试解释之.

22、夫琅和费单缝衍射装置(问答题4.2图)做如下单项变动,衍射图样将怎样变化?

(1)将点光源S沿X方向移动一小位移;

(2)将单缝沿Z方向平移一小位移;

(3)将单缝以Z轴为转轴转过一小角度;

(4)增大缝宽;

(5)增大透镜L2的的口径或焦距;

(6)将透镜L2沿X方向平移一小距离;

(7)将单缝屏沿X方向平移一小位移;

(8)将点光源换为平行于狭缝的理想线光源;

(9)在(8)的情况下将单缝旋转90度.

23、试用杨氏双缝实验说明干涉与衍射区别与联系.

24、自然光通过两片理想偏振片,若两个透振方向夹角由30度变成45度,则后者比前者出射光强改变了多少倍?

25、光强为I的自然光投射在四片叠在一起的理想偏振镜上,已知相邻偏振片的透振方向成30度角,则从系统出射的光强为大多少?

26、实验室中有三块偏振器件, 偏振片、λ/2波片和λ/4波片, 其中λ/2波片和λ/4波片外形完全相同,但未标明记号.现在有一盏与之相应的钠光灯, 试问用什么方法和怎样的步骤能将它们辨认出来,并标明它们的特征方向(即透振或晶轴方向).

27、为了确定一束圆偏振光的旋转方向,可将λ/4波片置于检偏镜之前,再将两个偏振器件旋转到消光位置.这时发现λ/4波片的快轴的方位是这样的:它须沿着逆时针方向转45度才能与检偏器的透光方向重合.问该偏振光是右旋的还是左旋的?

28、波长为的平行光线垂直地入射于一宽为1mm的狭缝,若在缝的后面有一焦距为100cm 的薄透镜,使光线聚焦于一屏幕上,试问从衍射图形的中心点到下列各点的距离如何?(1)第一极小;(2)第一级明纹的极大处;(3)第三极小.

29、波长为的平行光射向直径为2.76mm的圆孔,与圆孔相距1m处防一屏幕。试问:(1)屏上正对圆孔中心的P 点是亮点还是暗点?

(2)要使P点变成与(1)相反的情况,至少要把屏幕分别向前和向后移动多少距离?

30、以菲涅耳波带片由五个半波带组成,第一半波带为半径r1的不透明圆盘,第二半波带是r1至r2的透明圆环,第三半波带是r2至r3的不透明圆环,第四半波带是r3至r4的透明圆环,第五半波带是r4至无穷大的不透明区域。已知,用波长的平行单色光照明,最亮的象点在距波带片为1m的轴上。试求:(1)r1的数值;(2)象点的光强;(3)光强极大值出现在轴上那些位置上。

31、长为的单色光垂直入射到一光栅上.第二、第三级明条纹分别出现在与处.第四级缺级.试问:(1)光栅上相邻两缝间距是多少?

(2)光栅上狭缝宽度有多大?(3)按上述选定的a、b值,在范围内,实际呈现的全部级数。

32、用可见光照射光栅时,一级光谱和二级光谱是否重叠?二级和三级怎样?若重叠,则重叠范围是多大?

33、利用一个每厘米有4000条缝的光栅,可以产生多少完整的可见光谱?

34、用1mm内有400条刻痕的平面透射光栅观察波长为的钠光谱。试问:(1)光垂直入射时,最多能观察到几级光谱;(2)光以角入射时,最多能观察到几级光谱?

35、试指出当衍射光栅常数为下述三种情况时,哪些级数的主极大衍射条纹消失?

(1)光栅常数为狭缝宽度的两倍,即(a+b)=2a;

(2)光栅常数为狭缝宽度的三倍,即(a+b)=3a;

(3)光栅常数为狭缝宽度的四倍,即(a+b)=4a;

36、用波长为的单色光照射一光栅,已知该光栅的缝宽b为0.012mm,不透明部分的宽度a为0.029mm,缝数N为1000条,求:

(1)单缝衍射花样的中央角宽度;

(2)单缝衍射花样中央宽度内能看到多少级光谱?

(3)谱线的半宽度是多少?

37、已知天空中两颗星相对于一望远镜的角距离为弧度,它们都发出波长的光,试问:望远镜的口径至少要多大,才能分辨出这两颗星?

38、把人眼看成距视网膜2cm的一个简单透镜。有人能看清100cm到300cm内的物体,试问:

(1)此人看清远点和近点时,眼睛透镜的焦距是多少?

(2)为看清25cm远的物体,需佩戴怎样的眼镜?

39、在迎面驶来的汽车上,两盏前灯相距120cm。试问汽车离人多远得地方,眼睛恰可分辨这两盏灯?设夜间人眼瞳孔直径为 5.0mm,入射光波长为。(这里仅考虑人眼圆形瞳孔的衍射效应。)

40、一显微镜有三个物镜和两个目镜,三个物镜的焦距分别为16,4和1.9mm,两个目镜的放大率分别为5和10倍.设三个物镜造成的象都能落在象距为160mm处,问这显微镜的最大和最小的放大率各为多少?

41、种玻璃在靠近钠光的黄色双谱线(其波长分别为和)附近的色散率为,求由此种玻璃制成的而能分辨钠光双谱线的三棱镜,底边应不小于多少cm?

42、设计一块光栅,要求:

(1)使波长的第二级谱线的衍射角小于,并能分辨其的波长差;

(2)色散尽可能大;

(3)第三级谱线缺级.给出其缝宽,缝数,光栅常数和总宽度.

用这块光栅总共能看到的几条光线?

大学物理光学练习题及答案

光学练习题 一、 选择题 11. 如图所示,用厚度为d 、折射率分别为n 1和n 2 (n 1<n 2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝, 若入射光的波长为, 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占 据, 则该介质的厚度为 [ ] (A) λ3 (B) 1 23n n -λ (C) λ2 (D) 1 22n n -λ 17. 如图所示,在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d 1的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住; 再用一片厚度为d 2的透光云母片将下面一个缝挡住, 两云母片的折射率均为n , d 1>d 2, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距减小 (B) 条纹间距增大 (C) 整个条纹向上移动 (D) 整个条纹向下移动 18. 如图所示,在杨氏双缝实验中, 若用一片能透光的云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距增大 (B) 整个干涉条纹将向上移动 (C) 条纹间距减小 (D) 整个干涉条纹将向 下移动 26. 如图(a)所示,一光学平板玻璃A 与待测工件B 之间形成空气劈尖,用波长λ=500nm(1nm = 10-9m)弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切.则工件的上表面缺陷是 [ ] (A) 不平处为凸起纹,最大高度为500 nm (B) 不平处为凸起纹,最大高度为250 nm (C) 不平处为凹槽,最大深度为500 nm (D) 不平处为凹槽,最大深度为250 nm 43. 光波的衍射现象没有声波显著, 这是由于 [ ] (A) 光波是电磁波, 声波是机械波 (B) 光波传播速度比声波大 (C) 光是有颜色的 (D) 光的波长比声波小得多 53. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中,将单缝K 沿垂直光的入射光(x 轴)方向稍微 平移,则 [ ] (A) 衍射条纹移动,条纹宽度不变 (B) 衍射条纹移动,条纹宽度变动 (C) 衍射条纹中心不动,条纹变宽 (D) 衍射条纹不动,条纹宽度不变 K S 1 L L x a E f

历年光学中考试题

历年光学中考试题 (07)2.图1所示的四种现象中,属于光的折射现象的是 (08)1.图1所示的四种现象中,属于光的反射现象的是 (09)2.图1所示的现象中,由于光的直线传播形成的是 (10)2.图2所示的四种现象中,属于光的折射现象的是 图 1 人在屏幕上的影子 A 蜡烛通过小孔成像 B 荷花在水中的倒影 C 铅笔好像在水面处折断了 D 图 1 D A B C 景物在镜中成像 手在墙上形成手影 山在水中形成“倒影” 钢勺好像在水面处折断了 图 2

(11)2.图1所示的四种现象中,属于光的反射现象的是 (11)20.白光通过三棱镜折射后照射到光屏上形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 等颜色组成的光带,这个现象说明白光是由 光组成的。 (07)18.一束激光射到平面镜上,当入射角是35度时。反射角是________度。 (08)25.如图11所示,AO 为入射光线,ON 为法线。请画出入射光线AO 的反射 光线。 (10)30.小明利用如图16所示的实验器材探究平面镜成像的特点。请你解答以下问题: (1)该实验采用薄透明平板玻璃作为平面镜,是为了能确定 ,能比较 。 (2)该实验选择两个相同的蜡烛A 和B ,是为了观察蜡烛B 是否与蜡烛A 所 成的像 。 (09)19.凹透镜对光有 作用。(选填“会聚”或“发散”) (10)17.矫正远视眼的眼镜的镜片应选用 透镜。(选填“凸”或 “凹”) (11)18.近视眼镜的镜片是 透镜。(选填“凸”或“凹”) (07)11.使用下列光学器材,其目的是使物体成倒立缩小实像的是 A .放大镜 B .照相机 C .幻灯机 D .投影仪 图11 C B 图1 桥在 水中形成“倒影” 放大镜把文字放大 鸽子在沙滩上形成影子 D 筷子好像在水面处“折断” A 图 16

应用光学课程设计

上海电力学院 《应用光学课程设计》课程设计报告 课题名称应用光学课程设计 课题代码132601904 院(系)计算机与信息工程学院 专业 班级 学生 指导教师 时间 2011 /2012学年第 2学期

一、课程设计目的: 1、 通过本课程的学习,学会使用ZEMAX 软件,了解并掌握使用该软件绘制光路原理图和光路优化的方法。 2、同时学会使用该软件设计、绘制以及添加各种元器件的基本技巧、基本 方法和步骤。 二、课程设计要求: (1) 请建立一个以“学号+姓名”为文件名建立一个文件夹,用来存放所有文 件,报告中的截图采用“学号+姓名”为名。 (2) 绘制光学系统图;绘制优化前后的像差曲线图。 (3) 熟悉ZEMAX 软件光学设计的步骤和方法 (4) 熟悉各种像差产生的原因 (5) 能够在软件中察看7种像差的大小 (6) 完成设计内容,提交设计报告,通过答辩。 三、设计内容与过程: mm f 180'=,?=82ω,6/1'/=f D ,mm D 30=∴ 083.012 118015'1',152 ====== f h u mm D h 58.124tan 180tan ''+=?+=+=ωf y 04.158.12083.01'''=??==y u n J ' 'u in Si -=∴2 ()083.02'?-=L δ2()106088005.0?=-?-5 ''u n Sic -=2()083.0'-=?FC L 21088.6001.0?=?-6 1088.6p 15?=?== n p Si -5 0=Sii ()15=Sic 2Ci 1088.6?=-6 1058.4?=p -6 0=W 1005.3?=Ci -8 108?=∞p -5 0=∞W 105.5?=Ci -6 ()1 .085.00+?-=∞W P P 2 00842 .0-=

中考光学试题集锦

中考新宠──生活中的“光与影” 1.(09平原会考)如下短句或词语涉及到的知识与光的直线传播无关的是() A.立竿见影 B.一叶障目 C.鱼翔浅底 D.三点对一线 2.(09益阳)下列叙述中的“影”由于光的折射形成的是() A.立竿见“影” B.毕业合“影” C.湖光倒“影” D.形“影”不离 3.(06咸宁)“猴子捞月”的寓言故事说,猴子看到井中有个月亮,以为月亮掉进井水中了,大叫起来:“不得了啦,不得了啦!月亮掉到井里去了!”……(如图所示)。关于井中月亮,以下说法中正确的是() A.井中的月亮比天上的月亮小 B.井中出现月亮属于光的反射现象 C.井中出现月亮属于光的折射现象 D.井中的月亮到水面的距离比天上的月亮到水面的距离近 4.(2010宿迁).如图的四种情景,属于光的反射现象的是() 5.(2010年东营)下列现象,能用光的反射现象解释的是() 6.(2010金华)如图的手影表演的光学原理是()

A.光的反射 B.光的折射 C.平面镜成像 D.光在同一物质中沿直线传播 7.(2010连云港)2010年1月15日出现一次日食现象,连云港市可以观察到日环食这一天文奇观,以下关于日食形成原因的说法正确的是() A.光的折射现象 B.光的反射现象 C.光的色散现象 D.光的直线传播 8.(2010湖洲)陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲),往茶杯中倒人一些水后,又能够看见硬币了(如图乙)。造成“看不见”和“又看见了”的原因分别是() A.光的直线传播和光的折射 B.光的直线传播和光的反射 C.光的反射和光的折射 D.光的反射和光的直线传播 9.(2010咸宁)如图1所示的四种情景中,属于光的折射现象的是(B) 10.(09黄冈)光盘是用激光在反光铝膜上刻出凸凹的音槽来记录音像信息,外表是一层平滑透明的保护膜。如图是一张放在阳光下的VCD光盘,下列说法正确的是()

2017中考光学提高题

2017中考光学提高题 一、选择题 1. 在没有其他光照的情况下,舞台追舞灯发出的红光照在穿白色上衣、蓝色裙子的演 员身上,观众看到她 ( ) A.全身呈蓝色 B.全身红色 C.上衣呈红色,裙子呈蓝色 D.上衣呈红色,裙子呈黑色 2. 人在水中看岸上的东西要变得高大,图1中描述这一现象的四幅光路图中正确的是 ( ) 3.下列现象中由于光的折射产生的是( ) A .用光亮的金属勺的背面照脸看到的像 B .平静湖面上看到岸边景物的倒像 C .太阳光通过三棱镜发生色散 D .日食和月食现象 4.关于平面镜成像,下列说法中正确的是( ) A .人靠近镜面时,像不变,像到镜面距离变小,人看像时视角变大。 B .人靠近镜面时,像变大,像到镜面距离变小,人看像时视角变大。 C .人远离镜面时,像变小,像到镜面距离变大,人看像时视角变小。 D .人远离镜面时,像不变,像到镜面距离变大,人看像时视角不变。 5.在“研究凸透镜成像”实验中,当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图2所示时,恰 好在屏上能看到烛焰缩小的像,由此可判断凸透镜的焦距( ) A .小于9厘米 B .大于9厘米 C .等于9厘米 D .大于9厘米而小于18厘米 6.如图3所示,水平桌面上斜放着一个平面镜,桌上有一个小球向镜面滚去。要想使 平面镜中小球的像沿着竖直方向落下,则镜面与桌面间的夹角应为( ) A .300 B.450 C .600 D .900 7.光线由空气射入半圆形玻璃砖,再由玻璃砖射入空气,图4所示是几种可能的光路 图,O 点是半圆形玻璃砖的圆心,指出哪些情况是不可能发生的( ) ( ) 图2 图3 图4 图5

应用光学课程设计(终)

第一类题目:双目望远镜 要求: 1)双镜筒之间可以调节距离,调节范围56~72mm 2)右眼目镜可以调节视度,调节距离 1000 52 e f x ' ±= 3)透镜间空气间隔公差05.0±mm 4)透镜装调光轴偏心5'(角分) 参考: 目镜2-28, 焦距216.20='e f mm (参考光学仪器设计手册P295) 目镜2-25 焦距597.15='e f mm (参考光学仪器设计手册P294) 别汉屋脊棱镜 (参考光学仪器设计手册P92) 普罗I 型棱镜 (参考工程光学郁道银P47) 1、设计一个10倍的双目望远镜 全视场: 0 62=ω;出瞳直径:d=4.0,镜目距:5.10=p ;分辨率:"6=α;渐晕系数: 6.0=k ;棱镜的出射面与分划板之间的距离:3.28=a ;棱镜:普罗I 型棱镜;材料:BAK7;目镜: 2-25 2、设计一个8倍的双目望远镜 全视场: 0 72=ω;出瞳直径:d=5,镜目距:20=p ;分辨率:"6=α;渐晕系数: 55.0=k ;棱镜的出射面与分划板之间的距离:3.26=a ;棱镜:普罗I 型棱镜;材料:BAK7;目镜: 2-28

3、设计一个8倍的双目望远镜 全视场: 0 72=ω;出瞳直径:d=4,镜目距:5.10=p ;分辨率:"6=α;渐晕系数: 6.0=k ;棱镜的出射面与分划板之间的距离:3.28=a ;棱镜:普罗I 型棱镜;材料:K9;目镜: 2-25 4、设计一个8倍的双目望远镜 全视场: 0 72=ω;出瞳直径:d=5,镜目距:20=p ;分辨率:"6=α;渐晕系数: 55.0=k ;棱镜的出射面与分划板之间的距离:3.26=a ;棱镜:普罗I 型棱镜;材料:BAK7;目镜: 2-28 5、设计一个10倍的双目望远镜 全视场: 0 62=ω;出瞳直径:d=4.0,镜目距:5.10=p ;分辨率:"6=α;渐晕系数: 6.0=k ;棱镜的出射面与分划板之间的距离:3.28=a ;棱镜:别汉屋脊棱镜;材料:BAK7; 目镜:2-25

华南理工大学物理光学习题

光学习题课 1 一束平行光垂直入射到某个光栅上,该光束有两种波长的光,λ1=440 nm ,λ2=660 nm (1 nm = 10-9 m).实验发现,两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角?=60°的方向上.求此光栅的光栅常数d . 2 用钠光(λ=589.3 nm)垂直照射到某光栅上,测得第三级光谱的衍射角为60°. (1) 若换用另一光源测得其第二级光谱的衍射角为30°,求后一光源发光的波长. (2) 若以白光(400 nm -760 nm) 照射在该光栅上,求其第二级光谱的张角. (1 nm= 10-9 m) 3 一衍射光栅,每厘米200条透光缝,每条透光缝宽为a=2×10-3 cm ,在光栅 后放一焦距f=1 m 的凸透镜,现以λ=600 nm (1 nm =10-9 m)的单色平行光垂直照射光栅,求: (1) 透光缝a 的单缝衍射中央明条纹宽度为多少? (2) 在该宽度内,有几个光栅衍射主极大(亮纹)? 1 一束平行光垂直入射到某个光栅上,该光束有两种波长的光,λ1=440 nm ,λ2=660 nm (1 nm = 10-9 m).实验发现,两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角?=60°的方向上.求此光栅的光栅常数d . 解:由光栅衍射主极大公式得 111s i n λ?k d = 222s i n λ?k d = 2 1212 2112 132660 440sin sin k k k k k k =??= =λλ?? 当两谱线重合时有 ?1= ?2 即 6 946232 1===k k ....... 两谱线第二次重合即是

4 62 1= k k , k 1=6, k 2=4 由光栅公式可知d sin60°=6λ1; 60 sin 61λ= d =3.05×10-3 mm 2 用钠光(λ=589.3 nm)垂直照射到某光栅上,测得第三级光谱的衍射角为60°. (1) 若换用另一光源测得其第二级光谱的衍射角为30°,求后一光源发光的波长. (2) 若以白光(400 nm -760 nm) 照射在该光栅上,求其第二级光谱的张角. (1 nm= 10-9 m) 解:(1) (a + b ) sin ? = 3λ a + b =3λ / sin ? , ?=60° a + b =2λ'/sin ?' ?'=30° 3λ / sin ? =2λ'/sin ?' λ'=510.3 nm (2) (a + b ) =3λ / sin ? =2041.4 nm 2 ?'=sin -1(2×400 / 2041.4) (λ=400nm) 2 ?''=sin -1(2×760 / 2041.4) (λ=760nm) 白光第二级光谱的张角 ?? = 22??'-''= 25° 3 一衍射光栅,每厘米200条透光缝,每条透光缝宽为a=2×10- 3 cm ,在光栅 后放一焦距f=1 m 的凸透镜,现以λ=600 nm (1 nm =10- 9 m)的单色平行光垂直照射光栅,求: (1) 透光缝a 的单缝衍射中央明条纹宽度为多少? (2) 在该宽度内,有几个光栅衍射主极大(亮纹)? 解:(1) a sin ? = k λ tg ? = x / f 当x << f 时,???≈≈sin tg , a x / f = k λ , 取k = 1有 x = f l / a = 0.03 m

中北大学物理光学期末考试计算题

本复习资料专门针对中北大学五院《物理光学与应用光学》石顺祥版教材,共有选择、填空、简答、证明、计算五个部分组成,经验证命中率很高,80分左右,不过要注意,证明题可能变成计算题,填空题变成选择题。 1-1: 8 610) (2)y t E i e++? =-+ 方程:y= y+= 方向向量:一个可以表示直线斜率的向量,这个向量就是方向向量。 Ax+By+C=0:若A、B不全为零,其方向向量:(- B,A)。 8 610) (2)y t E i e++? =-+ ) ( r k E E?- - =t i eω) ( r k E E?- =t i eω) ( r k E E?+ - =t i eω) ( r k E E?+ =t i eω 1-3 试确定下列各组光波表达式所代表的偏振态及取向 ①E x=E0sin(ωt-kz), E y= E0cos(ωt-kz) ②E x= E0cos(ωt-kz), E y= E0cos(ωt-kz+π/4) ③E x= E0sin(ωt-kz), E y=-E0sin(ωt-kz) E x=E0sin(ωt-kz), E y= E0cos(ωt-kz) 相位差π/2,E x=E y,圆。讨论xy平面的偏振情况 t=0时:合成矢量? t=T/4时:合成矢量? 右圆 E x= E0cos(ωt-kz), E y= E0cos(ωt-kz+π/4) 相位差π/4,椭圆。 t=0时:合成矢量? t=T/4时:合成矢量? 右椭圆,长半轴方向45o 见p25页。

E x = E 0sin(ωt -kz ), E y =-E 0sin(ωt -kz ) 相位差0,直线。y =-x 方向向量:(-1,1) 1-4:两光波的振动方向相同,它们的合成光矢量为: 1268+=10[cos cos()] 10102 10[cos(53.13)cos sin(53.13)sin ]10cos(53.13)t t t t t π ωωωωω+-=?+?=?-E E 1-5:+=cos()cos()4x y iA kz t jA kz t π ωω-+--E =E E ;因此有: =,4 y x π ???=-- =, =ox oy E A A E , tan 1,α= 得到: tan 2tan(2)cos ,,4 π ψα?ψ== sin 2sin(2)sin ,,8 π χα?χ==- 222tan()0.4142,2,8b a b A a π-=-≈-+= 得到: 2220.17162, 1.31,0.5412a a A a A b A +===。 1-8:(2)解:g dv v v k dk =+,g dv dv d dv v dk d dk d ωωω==,g g dv dv v v k v kv dk d ω =+=+ g g dv v kv v d ω-=,11g v v v dv dv k d v d ωωω == -- ,v =,3 2()()2r r r r c dv d εμεμ-=- 2 2() /[1]()()211[1]22r r r r g r r r r r r r r r r r r c d v v c v v dv d d d v v d d d εμεμωωεμεμωωεμεμωωεμωεμω ====+-++ 1-11 一左旋圆偏振光,以50o角入射到空气-玻璃分界面上,见下图,试求反射光和透射光的偏振态

2018年中考物理基础复习--光学试题

2018年中考物理基础复习--光学试题 1、下列诗句中与其蕴涵的物理知识相对应正确的是() A、“湖光映彩霞”—光的直线传播现象 B、“夜半钟声到客船”—声音的产生与传播 C、“潭清疑水浅”—光的折射现象 D、“看山恰似走来迎”—运动和静止的相对性 2、生活中的光现象丰富多彩。如图1所示的四种光现象中,属于光的直线传播形成的是() 3、在“探究凸透镜成像规律”的过程中,小明同学观察到了如图所示的实 验现象.下列光学仪器的成像规律与该实验现象的成像规律相同的是() A.放大镜 B.照相机 C.投影仪 D.潜望镜 4、某同学在做凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图所示,先 后使烛焰位于a、b、c、d四点,并分别调整光 屏的位置。关于a、b、c、d四点的成像情况, 他归纳出下列说法,其中正确的是() A.烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小 B.烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大 C.烛焰位于b点时,成等大倒立的实像 D.烛焰位于d点时,成放大的虚像 5、在课外小实验活动中,小明将盛满水的圆柱形透明玻璃杯贴近物理课本,透过玻璃杯观看书上的小丑图片(圆圈中的小丑图片与课本中的小丑图片实际大小相等),如图所示,他所看到的虚像是图中的_________(填写字母符号). 6、如图所示,小赵同学手拿时钟站在平面镜前,则() A.小赵同学离平面镜越远,像越小 B.小赵同学离平面镜越远,像越大 C.时钟指示的时同是2点正 D.时钟指示的时问是10点正 7、将一支点燃的蜡烛放在一个凸透镜前30cm处,在透镜另一侧的光屏上得到清晰等大的像。若把蜡烛从原来的位置向此透镜方向移动20cm,则此时蜡烛经该透镜所成的像是()A.放大的虚像 B.等大的虚像C.缩小的实像D.缩小的虚像 8、关于光的反射,下列说法正确的是() A.当入射光线与反射面的夹角为20°时,反射角也为20° B.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线 C.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增大5° D.镜面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反射定律 9、把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作是视网膜。给凸 透镜“戴”上近视眼镜,使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像。若 “取下”近视眼镜,为使光屏上的像清晰,在保持烛焰和透镜位置

应用光学课程设计例子(学生)

应用光学课程设计 一.题目:8倍观察镜的设计 二.设计要求 全视场: 2ω=7°; 出瞳直径: d=5mm ; 镜目距: p=20mm ; 鉴别率:α=''6; 渐晕系数: k=0.55; 棱镜的出射面与分划板之间的距离:a=10mm ; 棱镜:别汉屋脊棱镜,材料为K10; 目镜:2-28。 三.设计过程 (一)目镜的计算 1.目镜的视场角 ?=?????? ?? = = Γ1451.52'25.3tan 'tan 8tan 'tan ωωωω 2.由于目镜存在负畸变(3%~5%),所以目镜的实际视场角为: ?=?=+=7524.5405.11451.52%51'22')(实际ω ω 3.目镜的选型:目镜2-28如下图所示:

相应的系统参数为:mm f 216.20'=;?=57'2ω;mm S f 49.4'=;mm d 5= 其结构参数如下表所示: 4.目镜倒置 目镜倒置后的结构参数如下表所示:

5.手动追迹光线,求出倒置后的S f’ 用l 表进行目镜近轴光的追迹,如下表所示: 通过光线追迹得到S f’=18.276mm 6.计算出瞳距p ’ 望远系统的结构图如图所示: 由于孔径光阑是物镜框,则孔径光阑经目镜所成的像为出瞳,则 Γ + =?Γ=-?-=-??? ???=-=-='2''2'' 2''1'22'' 1')'()'('''f S p f S p f S p f f f xx S p x f x f f f f mm p 803.208216 .202760.18'=+= 求得的出瞳距mm p 803.20'=与设计要求mm p 20'=较接近,因此选择的目镜满足要求。 (二)物镜的计算 1.物镜焦距 mm f f f f e o e o 728.161216.208'''' =?=?Γ=?=Γ

2008应用光学期末A卷

………密………封………线………以………内………答………题………无………效…… 电子科技大学二零零 八 至二零零 九 学年第 一 学期期 末 考试 应用光学 课程考试题 ---卷 (120分钟) 考试形式:闭卷 考试日期 2008年12 月 日 课程成绩构成:平时 分, 期中 分, 实验 分, 期末 分 一、填空题(1分×20=20分) 1. 几何光学中研究光的传播,并不把光看作是电磁波,而是把光看作 线段 。 2. 单个折射球面的主点位置在 球面顶点 。 3. 共轴系统的基点包括一对主平面,加上两对共轭点,一是 无穷远轴上物点和像方 焦点 ,二是 物方点焦点和无穷远轴上像点 。 4.如果物像空间的折射率相等,则物方节点与物方主点的距离为_____0_____。 5.对目视光学仪器的两个要求是: 扩大视角 和 目标成像后成像在无限远,或者说 出射光线平行 。 6. 望远镜和显微镜的基本结构元件相同,但功能不同,一个用于望远,另一个用于观近。 它们在光学结构上的的主要不同点是__前者物镜的像方焦点和目镜物方焦点重合,后者不重合__。 7. 根据目镜光焦度的正负不同,望远镜分为 开普勒望远镜和 伽利略望远镜 。 8、屋脊棱镜中屋脊面的作用是 (在不改变光轴方向和主截面内成像方向的条件下),增加 一次反射,使系统总的反射次数由奇数变成偶数,从而达到物象相似 。 9. 为了使棱镜和共轴球面系统组合后,仍能保持共轴球面系统的特性,对棱镜的结构主 要有两个要求,一是 棱镜展开后玻璃板的两个表面必须平行 ,二是 如果棱镜位于会聚光束中,则光轴必须和棱镜的入射及出射表面垂直 。 10. 在有些连续成像的光学系统中经常采用场镜,它的作用是降低出射光束的投射高。 11. 余弦发光体的光亮度与方向 无 关,而发光强度与方向 有 关。 12. 当没有斜光束渐晕时,随着像方视场角的增加,像平面的光照度按 照 视场角余弦的四次方 降低。 13. 描述彩色的三种特点是 明度 、 色调 、 饱和度 。 二 简答题(4分×5=20分) 1. 什么是光学系统的主平面?它有什么性质? 答:1=β的一对共轭面。物空间一条入射光线与物方主平面的交点,离轴高度与出射光线与象方主平面的交点离轴高度相等。

中考物理压轴题专题光学问题求解方法的经典综合题附答案解析

一、初中物理光学问题求解方法 1.如图所示,水平桌面上斜放着一个平面镜M,桌面上的小球按图示方向滚动.要使小球在平面镜中所成的像沿竖直方向下落,则镜面与桌面间的夹角α应为() A.90°B.60°C.45°D.30° 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 根据题意,小球水平向右运动,小球的像竖直向下运动.根据平面镜成像的特点可知,小球实际的运动路线与它的像运动路线应该是关于平面镜对称的,所以平面镜应当是两条路线的角平分线.所以图中的.故C符合题意. 2.有一个焦距为f的凸透镜,现在将一个物体从离凸透镜4f处沿主光轴移动到1.5f处,在此过程中() A.物体和像之间的距离一直在减小B.物体和像之间的最小距离为4f C.像的大小和物体大小的比值先减小后增大 D.像移动速度与物体移动速度的比值先减小后增大 【答案】BD 【解析】 【详解】 A.从4f向2f移动过程中,物体和像之间的距离减小,从2f继续向1.5f处移动过程中,物体和像之间的距离增大,物体和像之间的距离先减小后增大,故不符合题意; B.当物距等于2f时,像距等于2f,物体和像之间的距离最小为4f,故符合题意; C.成实像时,物近像远像变大,物体从离凸透镜4f处沿主光轴移动到1.5f处,物大小不变,像一直变大,因此像的大小和物体大小的比值一直变大,故不符合题意; D.从4f向2f移动过程中,物体移动速度大于像的移动速度,从2f继续向1.5f处移动过程中,物体移动速度小于像的移动速度,因此像移动速度与物体移动速度的比值先减小后增大,故符合题意。 3.如图是用手机、凸透镜和纸盒制成的简易“投影仪”,它能将手机画面放大投射到墙上,下列说法正确的是()

应用光学课程设计-1-40

视场:; 出瞳直径:d = 5mm ; 镜目距:p = 25mm 分辨率:; 渐晕系数:k = 0.54 棱镜出射面与分划板距离:a = 10 mm; 棱镜和材料: 施密特屋脊棱镜(k = 3.04) 材料:k9 目镜:2-35 N0.2 10 倍炮对镜: 视场:; 出瞳直径:d = 5mm ; 镜目距:p = 25mm 分辨率:; 渐晕系数:k = 0.55 棱镜出射面与分划板距离:a = 42mm; 棱镜和材料: 靴型屋屋脊棱镜(k = 2.98),材料:k9 目镜:2-35 N0.3 10 倍潜望镜: 视场:; 出瞳直径:d = 5mm ; 镜目距:p = 25mm 分辨率:; 渐晕系数:k = 0.55 棱镜出射面与分划板距离:a = 45 mm;潜望高:300 mm 棱镜和材料: 普罗11型棱镜(k = 3.0),材料:k9 目镜:2-35 N0.4 10 倍潜望镜: 视场:; 出瞳直径:d = 5mm ; 镜目距:p = 25mm 分辨率:; 渐晕系数:k = 0.575 , 棱镜出射面与分划板距离:a = 45 mm;潜望高:300 mm 棱镜和材料: 五角屋脊棱镜(k = 4.233),材料:K9 目镜:2-35

视场:; 出瞳直径:d = 5mm ; 镜目距:p = 25mm 分辨率:; 渐晕系数:k = 0.64 棱镜出射面与分划板距离:a = 10 mm; 棱镜和材料: D1J-450屋脊棱镜(k = 3.552),材料:Bak7 目镜:2-35 N0.6 10 倍观察镜: 视场:; 出瞳直径:d = 5mm ; 镜目距:p = 25mm 分辨率:; 渐晕系数:k = 0.64 棱镜出射面与分划板距离:a = 10 mm; 棱镜和材料: D1J-600屋脊棱镜(k = 2.646),材料:k9 目镜:2-35 N0.7 10 倍观察镜: 视场:; 出瞳直径:d = 5mm ; 镜目距:p = 25mm 分辨率:; 渐晕系数:k = 0.64 棱镜出射面与分划板距离:a = 10 mm; 棱镜和材料: D1J-800屋脊棱镜(k = 1.96),材料:Bak7 目镜:2-35 N0.8 10 倍双目望远镜: 视场:; 出瞳直径:d = 5mm ; 镜目距:p = 25mm 分辨率:; 渐晕系数:k = 0.54 棱镜出射面与分划板距离:a = 28 mm; 棱镜和材料: 普罗1型棱镜(k = 4),材料:k9 目镜:2-35

(完整版)光学中考经典试题.doc

任课教师学科物理授课时间 学生年级备注 教学内容:光学综合复习 一、教学目标 1、光的传播 2、反射定律 3、投射与透镜 4、凸透镜成像 5、近视与远视矫正 二、教学重点 平面镜成像、凸透镜成像实验。 三、教学难点 凸透镜成像 教学过程 1、下列说法不正确的是() A.只有红色的物体才会发出红外线B.红外线具有热效应 C.紫外线最显著的性质是它能使荧光物质发光D.过量的紫外线照射对人体有害 2、如右图所示, A 为信号源, B 为接收器, A、B 间有一真空区域。当信号源 A 分别发射出次声波、可见光、红外线和紫外线信号时,接收器 B 不能接收到的信号是:() A.可见光B.红外线 C.次声波D.紫外线 3、红外线和紫外线的应用非常广泛。下列仪器中,属于利用紫外线工作的是() A.电视遥控器B.医用“B超”机C.验钞机D.夜视仪 4、下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是: A.图甲中,小孔成的是倒立的虚像,是光的直线传播的应用 B.图乙中,人配戴的凹透镜可以矫正近视眼,是利用了凹透镜的会聚的作用

C.图丙中,太阳光通过三棱镜会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光 D.图丁中,漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律 5、如图所示,对下列光学现象的描述或解释,正确的是( ) A.“手影”是由光的折射形成的B.“海市蜃楼”是由光的反射形成的 C.小女孩在平而镜中看到的是自己的虚像D.在漫反射中,不是每条光线都遵循光的反射定律 6、如图所示是十字路口处安装的监控摄像头,它可以拍下违 章行驶的汽车照片, A、 B 是一辆汽车经过十字路口时, 先后拍下的两张照片,下列说法正确的是() A.摄像头成像的原理与电影放映机原理相同 B.可以看出汽车此时是靠近摄像头 C.照片中车的外表很清晰,但几乎看不见车内的人,这是因为车内没有光 D.夜晚,为了帮助司机开车看清仪表,车内的灯应亮着 7、下列有关光现象的解释,错误的是() A.小孔成像是光的折射现象 B.雨后彩虹是太阳光传播中被空气中的水滴色散而产生的 C.在太阳光下我们看到红色的玫瑰花是因为它反射太阳光中的红色光 D.电视机遥控器是通过发出红外线实现电视机遥控的 8、下列关于光现象的描述中,正确的是() A.立竿见影是由于光的反射形成的 B.“潭清疑水浅”与“池水映明月”的形成原因是一样的 C.初三学生李凡照毕业照时成的像与平时照镜子所成的像都是实像 D.雨过天晴后天空中出现的彩虹是光的色散现象

应用光学课程设计题目

第一组、第三组:双目望远镜 要求: 1)双镜筒之间可以调节距离,调节范围56~72mm 2)右眼目镜可以调节视度,调节距离 1000 52 e f x ' ±= 3)透镜间空气间隔公差05.0±mm 4)透镜装调光轴偏心5'(角分) 参考: 目镜2-28, 焦距216.20='e f mm (参考光学仪器设计手册P295) 目镜2-25 焦距597.15='e f mm (参考光学仪器设计手册P294) 普罗I 型棱镜 (参考工程光学郁道银P47) 第一组设计一个10倍的双目望远镜 全视场: 0 62=ω;出瞳直径:d=4.0,镜目距:5.10=p ;分辨率:"6=α;渐晕系数:6.0=k ;棱镜的出射面与分划板之间的距离:3.28=a ;棱镜:普罗I 型棱镜;材料:BAK7;目镜:2-25 第三组设计一个8倍的双目望远镜 全视场: 0 72=ω;出瞳直径:d=5,镜目距:20=p ;分辨率:"6=α;渐晕系数:55.0=k ;棱镜的出射面与分划板之间的距离:3.26=a ;棱镜:普罗I 型棱镜;材料:BAK7;目镜:2-28

第二组、第五组、第七组:观察镜 参考: 目镜2-28, 焦距216.20='e f mm (参考光学仪器设计手册P295) 目镜2-25 焦距597.15='e f mm (参考光学仪器设计手册P294) 棱镜参考: 阿贝屋脊棱镜 (参考光学仪器设计手册P92) 列曼屋脊棱镜 (参考光学仪器设计手册P90) 设计一个8倍的观察镜第二组 全视场: 0 62=ω;出瞳直径:d=5,镜目距:20=p ;分辨率:"6=α;渐晕系数:61.0=k ;棱镜的出射面与分划板之间的距离:15=a ;棱镜:阿贝屋脊棱镜;材料: K9;目镜:2-28 设计一个8倍的观察镜第五组 全视场: 05.62=ω;出瞳直径:d=5,镜目距:20=p ;分辨率:"6=α;渐晕系数:61.0=k ;棱镜的出射面与分划板之间的距离:15=a ;棱镜:阿贝屋脊棱镜;材料: K9;目镜:2-28 设计一个8倍的观察镜第七组 全视场: 05.62=ω;出瞳直径:d=5,镜目距:20=p ;分辨率:"6=α;渐晕系数:61.0=k ;棱镜的出射面与分划板之间的距离:15=a ;棱镜:列曼屋脊棱镜;材料: K9;目镜:2-28 第四组、第六组:炮对镜 棱镜参考: 目镜2-28, 焦距216.20='e f mm (参考光学仪器设计手册P295)

应用光学期末复习题课件资料

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_________________。 10.在通常所说的七种像差中,沿轴方向度量的有__ _ 、__ 、__和__ __。 11.在七种初级像差中,宽光束像差有几种? _______。 12.在带分划板的开普勒望远镜中,是孔径光阑,是视场光阑,若存在渐晕,则是渐晕光阑。13.唯一没有像差的光学零件为()。 14、当保持入射光线的方向不变,而使平面镜转150角,则反射光线将转动( 300)角。 15. 一平行细光束经一个球面镜后汇聚于镜前50mm处,则该球面镜的曲率半径等于()。 2.理想光学系统中,无限远轴上物点与()是一对共轭点,而无限远轴上像点的共轭点是()。3.光线经过夹角为 的双平面镜反射后,出射线与入射线的夹角为()。 4.光学系统的几何像差可分为()种,其中()种为单色像差,()种为色差。()是轴上点唯一的单色像差,而()是主光线像差,只使像产生失真,并不影响像的清晰度。 5.角放大率、轴向放大率和垂轴放大率三者之间的关系为拉赫不变牛顿公式以为坐标原点。6.转像系统分__ _和_____两大类,其作用是:_ 1、偶数个平面反射镜成 ( ),奇数个平面反射镜则成 ( )。单个平面镜绕着和入射面垂直的轴转动α角,反射光线和入射光线之间的夹角将改变 ( )。 2、物方节点与()共轭,像方焦点与()共轭,物方焦点与()共轭。 3、单个折射球面的主点位在();反射球面的焦点位于()。 4、光学系统的孔径光阑限制(),视场光阑限制()。在物方远心光路中,孔径光阑位于()。 5、共轴系统中()放大率等于1的一对共轭面叫主平面,()放大率等于1的一定共轭面叫节平面,在()的情况下,主平面与节平面重合。 6、轴上像点的像差有()和()。 8.在球差、彗差、像散、像面弯曲、畸变、位置色差、倍率色差中,对轴上点成像产生圆形弥散斑的有a. 1 种 b. 2 种 c. 3 种 d. 以上都不对 9 以下几种初级像差中,当视场很小时就要考虑的是a. 畸变 b. 彗差 c. 像散 d. 场曲 7.几何光学所用到的参量有符号规定,下列符号规定中错误的是:() (A)沿轴线段,与光线传播方向相同为正。(B)光线与光轴的夹角,顺时针为正。 (C)垂轴线段,在光轴以下为负。(D)相邻两折射面间隔,逆光线方向为负。 1、负透镜对()a. 实物只能成实像 b. 实物只能成虚像 c. 虚物只能成实像 d. 虚物只能成虚像8.阿贝常数是光学玻璃的一个重要参数,对于该参数,正确的是:() (A)阿贝常数越小,色散越低。(B)阿贝常数越大,色散越低。 (C)阿贝常数越小,热膨胀越低。(D)阿贝常数越大,热膨胀越低。 9.在实际设计光学系统时,常使用初级球差与高级球差相互补的方法,将边缘带(h=h m)的球差校正到零,这时,球差极大值对应的入射高度为:() (A)h=0.3h m(B)h=0.5h m(C)h=0.707h m(D)h=0.85h m 10.对一个给定的理想光学系统,系统的轴向放大率() (A)是一个常数,与物的位置无关。(B)不是常数,与物的尺寸有关。 (C)不是常数,但仅与是否成实像关。(D)不是常数,与物的位置有关。 11.对于理想光学系统,可以用牛顿公式或高斯公式计算成像位置,其中:()(A)牛顿公式和高斯公式中物和像的位置分别用相对于光学系统主点和焦点来确定。

中考物理光学问题求解方法-经典压轴题附答案

一、初中物理光学问题求解方法 1.小明的爸爸身高1.80m,小明现在身高1.68m,而妈妈身高1.72m。如果他们全家人的眼睛到头顶的距离均为10cm,为了让全家人都能在镜子中看到自己的全身像,镜子的下边缘需离地高度不能高于() A.0.9m B.0.84m C.0.96m D.0.79m 【答案】D 【解析】 【详解】 人眼与像中眼睛连线,人眼与像中脚连线。图中A点为平面镜最低点,最低点高度为人眼离地面的高度的一半,三人中小明身高最小,要求平面镜高度最低,应按小明来计算,小明眼睛高度为158cm,所以镜子下边缘离地面最多不能高于 158cm =79cm=0.79m 。 2 故选D。 2.如图是用手机、凸透镜和纸盒制成的简易“投影仪”,它能将手机画面放大投射到墙上,下列说法正确的是() A.若透镜表面有一只小虫,墙上能看到小虫的像 B.眼睛贴近透镜向纸盒里面看,能看到手机画面放大的像 C.要使墙上的像变大一些,应将手机靠近透镜,同时使透镜离墙远一些 D.要使看到的像更清楚,应将手机屏幕调亮一些,使周围的环境暗一些 【答案】CD 【解析】 【分析】 本题考查凸透镜的成像规律。

A .投影仪的成像条件是物距大于一倍焦距而小于二倍焦距,而小虫在透镜表面,意味着物距小于一倍焦距,则不能在墙上成像,故A 错误; B .投影仪所成的像与透镜的距离较大,若眼睛贴近透镜,则无法观察到清晰的像,故B 错误; C .根据凸透镜的成像规律:物近像远像变大,将手机靠近透镜相当于将物体靠近透镜,那么像会变大,且像距变远,所以应将透镜离墙远一些,故C 正确; D .将手机屏幕调亮,是让物体本身光线更强,成像更清晰,而环境暗一些可避免环境光线对成像的影响,故D 正确。 故选CD 。 3.在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm 处,在透镜另一侧距离透镜16cm 处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是( ) A .此时的成像特点与投影仪相同 B .该透镜的焦距满足8cm < f <15cm C .将蜡烛和光屏互换后,光屏上不能承接到清晰的像 D .将蜡烛和光屏同时远离凸透镜,可再次承接到清晰的像 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A .由题可知,蜡烛放在距凸透镜30cm 处,在透镜另一侧距离透镜16cm 处的光屏上得到烛焰清晰的像,物距大于像距,光屏上成倒立缩小的实像,与照相机原理相同,故A 不正确; B .由凸透镜成像规律可知,此时物距在二倍焦距以外,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,即 2f v f >>,2u f > 即 216cm f f >>,30cm 2f > 可得 16cm 8cm f >>,15cm f < 则 8cm 15cm f << 透镜的焦距满足8cm 15cm f <<,故B 正确; C .由光路可逆原理可知,将蜡烛和光屏互换后,光屏上能承接到清晰的像,故C 项不正确; D .将蜡烛远离凸透镜时,光屏要靠近凸透镜,才能在光屏上成清晰的像,故D 项不正确。

应用光学课程设计-15倍双目望远镜

应用光学课程设计报告 ———15倍双目望远镜 姓名: 班级学号: 指导教师: 光电工程学院 2016年01月04日

一、望远镜系统的原理 (3) 二、课程设计的内容及要求 (3) 三、光学元件尺寸计算及数据处理总结 (4) (一)、目镜的计算 (4) (二)、物镜的结构形式及外形尺寸计算 (7) (三)、计算分划板 (7) (四)、计算棱镜 (8) (五)、像差计算 (9) (六)、建立数据文件 (15)

一、望远镜系统的原理 亥普勒望远镜的原理示意如下图1所示: 图 1 图中可见亥普勒望远镜是由正光焦度的物镜与正光焦度的目镜构成,与显微镜不同的是望远镜的光学间隔为0,平行光入射平行光射出。其系统的视觉放大倍率为: '//D D f f e o -=''-=Γ 式中,0f '为物镜的焦距;e f '为目镜的焦距;D 为入瞳直径;'D 为出瞳直径。在此成像过程中,有一个实像面位于分划面上,可以实现相应的瞄准或测量。 由于亥普勒望远镜成倒像不利于观察,故而需在系统中加入一个由透镜或棱镜构成的转像系统。军用望远镜的转像系统多是用两个互相垂直放置的 180-II D 棱镜(即保罗棱镜)组成。 伽利略望远镜是由正光焦度的物镜和负光焦度的目镜组成,其视觉放大率大于1,形成的是正立的像,无需加转像系统,也无法安装分划板,应用较少。 二、课程设计的内容及要求 1、根据已知的一些技术要求,进行外型尺寸计算; 1)目镜的选取及计算; 2)物镜的结构型式及外型尺寸计算; 3)分划板的外型尺寸计算; 4)棱镜的类型选取及外型尺寸计算; 2、像差计算 1)求取棱镜的初级像差; 2)求取物镜的初级像差; 3)根据物镜的像差求出双胶合物镜的结构参数。

大学物理光学练习题及答案

大学物理光学练习题及答案

光学练习题 一、 选择题 11. 如图所示,用厚度为d 、折射率分别为n 1和n 2 (n 1<n 2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝, 若入射光的波 长为, 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占据, 则该介质的厚度为 [ ] (A) λ3 (B) 1 2 3n n -λ (C) λ 2 (D) 1 22n n -λ 17. 如图所示,在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d 1的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住; 再用一片 厚度为d 2的透光云母片将下面一个缝挡住, 两云母片的折射率均为n , d 1>d 2, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距减小 (B) 条纹间距增大 (C) 整个条纹向上移动 (D) 整个条纹向下移动 18. 如图所示,在杨氏双缝实验中, 若用一片能透光的云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距增大 (B) 整个干涉条纹将向上移动 (C) 条纹间距减小 (D) 整个干涉条纹 将向下移动 26. 如图(a)所示,一光学平板玻璃A 与待测工件B 之间形成空气劈500nm(1nm = 10-9m)的单色 光垂直照射.看到的反射光的 干涉条纹如图(b)所示.有些条 纹弯曲部分的顶点恰好与其

右边条纹的直线部分的切线相切.则工件的上表面缺陷是 [ ] (A) 不平处为凸起纹,最大高度为500 nm (B) 不平处为凸起纹,最大高度为250 nm (C) 不平处为凹槽,最大深度为500 nm (D) 不平处为凹槽,最大深度为250 nm 43. 光波的衍射现象没有声波显著, 这是由于 [ ] (A) 光波是电磁波, 声波是机械波 (B) 光波传播速度比声波大 (C) 光是有颜色的 (D) 光的波 长比声波小得多 53. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中,将单缝K 沿垂直光的入射光(x 轴)方向稍微平移, 则 [ ] (A) 衍射条纹移动,条纹宽度不变 (B) 衍射条纹移动,条纹宽度变动 (C) 衍射条纹中心不动,条纹变宽 (D) 衍射条纹不动,条纹宽度不变 54. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中,将单缝宽度 a 稍稍变宽,同时使单缝沿x 轴正向作微小移动,则屏幕E 的中央衍射条纹将 K S 1 L L x a E f K S 1 L L x a E f

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