几何光学作业.ppt

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1、第十三章几何光学基本原理第十三章几何光学基本原理（一）选择题（一）选择题1.光从玻璃进入金刚石的相对折射率是光从玻璃进入金刚石的相对折射率是1.60，玻璃的折，玻璃的折射率是射率是1.50。这金刚石的绝对折射率为（。这金刚石的绝对折射率为（）A.1.55 B.1.70 C.2.40 D.3.102.光线从折射率为光线从折射率为1.4的稠密液体射向该液体和空气的的稠密液体射向该液体和空气的分界面，入射角的正弦为分界面，入射角的正弦为0.8，则有，则有A.出射线的折射角的正弦将小于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出射线的折射角的正弦将大于0.8；C.光线将内反射；光

2、线将内反射；D.光线将全部吸收。光线将全部吸收。3.光束由介质光束由介质II射向介质射向介质I，在界面上发生全反射，则，在界面上发生全反射，则光在介质光在介质I、II中的传播速度中的传播速度u u1和和u u2的大小为（）的大小为（）4.一薄透镜由折射率为一薄透镜由折射率为1.5的玻璃制成，将此薄透镜放的玻璃制成，将此薄透镜放在折射率为在折射率为4/3的水中。则此透镜的焦距数值就变成原的水中。则此透镜的焦距数值就变成原来在空气中焦距数值的（）来在空气中焦距数值的（）A.2倍倍B.3倍倍C.6D：1.5/1.333倍倍5.焦距为焦距为4cm的薄凸透镜用作放大镜，若物置于透镜前的薄凸透镜用作放大镜

3、，若物置于透镜前3cm处，则其横向放大率为（处，则其横向放大率为（）A.3B.4D.12C.4倍倍6.一透镜由两个共轴的薄透镜组成，一凸一凹，它们的一透镜由两个共轴的薄透镜组成，一凸一凹，它们的焦距都是焦距都是20cm，中心相距，中心相距10cm，现在凸透镜外，离凸，现在凸透镜外，离凸透镜透镜30cm处，放一物体，这物体以透镜组成的像是处，放一物体，这物体以透镜组成的像是7.照相机的透镜往往采用两个薄透镜胶合而成，一个照相机的透镜往往采用两个薄透镜胶合而成，一个是焦距为是焦距为10cm的凸透镜，另一个是焦距为的凸透镜，另一个是焦距为15cm的凹透的凹透镜，那么这一透镜组的焦距为（镜，那么这一透

4、镜组的焦距为（）A.正立实像正立实像B.倒立实像倒立实像C.正立虚像正立虚像D.倒立虚像倒立虚像A.5cmB.6cmC.20cmD.30cm8.一物体置于焦距为一物体置于焦距为8cm的薄透镜前的薄透镜前12cm处，现将另一处，现将另一焦距为焦距为6cm的凸透镜放在第一透镜右侧的凸透镜放在第一透镜右侧30cm处，则最后处，则最后成像的性质为成像的性质为9.由折射率由折射率n=1.65的玻璃制成的薄双凸透镜前后两球的玻璃制成的薄双凸透镜前后两球面的曲率半径均为面的曲率半径均为40cm，该透镜的焦距为，该透镜的焦距为A.一个放大的实像一个放大的实像B.一个缩小的实像一个缩小的实像C.无像或成像于无穷

5、远无像或成像于无穷远D.一个放大的虚像一个放大的虚像A.31cmB.25cmC.21cmD.20cmE.一个缩小的虚像一个缩小的虚像10.如图所示，如图所示，L1、L2分别为凸透镜和凹透镜，前面放分别为凸透镜和凹透镜，前面放一小物，移动屏幕到一小物，移动屏幕到L2后后20cm的的S1处接收到像。现将凹处接收到像。现将凹透镜透镜L2撤去，将屏幕移前撤去，将屏幕移前5cm至至S2处，重新接收到像，处，重新接收到像，凹透镜凹透镜L2的焦距为（的焦距为（）A.-20cmB.-40cmC.-60cmD.-80cm1.声波在空气中的速度为声波在空气中的速度为330ms-1，而在水中为，而在水中为1320m

6、s-1，则当声波入射到空气和水的分界面上，其，则当声波入射到空气和水的分界面上，其临界角为临界角为_，对声波而言折射率较高的介质是，对声波而言折射率较高的介质是_。（二）选择题（二）选择题空气空气2.一束波长为一束波长为l l的平行光的平行光S自自空气垂直射到厚度为空气垂直射到厚度为e的玻璃的玻璃板板aa面上面上A点处，如图所示，点处，如图所示，已知玻璃的折射率为已知玻璃的折射率为n，入射，入射光到达光到达A点后分为反射光和透点后分为反射光和透射光两束，这两束光分别传播射光两束，这两束光分别传播到到M点和点和N点时，光程保持相点时，光程保持相同，已知同，已知AM长度为长度为h米，米，AN长度是

7、长度是_。3.要把球面发射镜前要把球面发射镜前10cm处的灯丝成像在处的灯丝成像在3m处的墙上，处的墙上，r=_cm，这时像放大了，这时像放大了_倍。倍。4.一点光源位于水面下一点光源位于水面下20cm处，光从水中出射，水的折处，光从水中出射，水的折射率为射率为4/3，则在水面上形成的最大圆直径为，则在水面上形成的最大圆直径为_m。5.在空气中频率为在空气中频率为51014Hz的单色光进入某种透明介的单色光进入某种透明介质后波长变为质后波长变为4000，则此介质的折射率为，则此介质的折射率为_，光在介质内频率为光在介质内频率为_。6.当用曲率半径不等的一双凸透镜在同种介质中对一当用曲率半径不等

8、的一双凸透镜在同种介质中对一实物成像，若先后使凸透镜分别面向物（物距不变），实物成像，若先后使凸透镜分别面向物（物距不变），两次成像大小两次成像大小_，位置，位置_。-19.4-300.456不变不变不变不变1.57.一面镜子失落在水深一面镜子失落在水深30cm的水桶底部，人眼在离水面的水桶底部，人眼在离水面15cm处向下俯视桶底的镜子，看到镜子里眼睛的像，它处向下俯视桶底的镜子，看到镜子里眼睛的像，它离人眼的距离为离人眼的距离为_cm。8.显微镜物镜的焦距为显微镜物镜的焦距为4mm，中间像成在物镜像方焦，中间像成在物镜像方焦点后面点后面160mm处，如果目镜是处，如果目镜是20的，则显微镜的

9、总放的，则显微镜的总放大率为大率为_。9.设伽利略望远镜的放大率是设伽利略望远镜的放大率是4，物镜与目镜的距离是，物镜与目镜的距离是12cm，则物镜为，则物镜为_cm，目镜的焦距为，目镜的焦距为_cm。-4-8001675（三）计算题（三）计算题1.一半径为一半径为R的薄壁玻璃球盛满水，若把一物体放置于的薄壁玻璃球盛满水，若把一物体放置于离其表面离其表面3R处，求最后的像的位置。玻璃壁的影响可忽处，求最后的像的位置。玻璃壁的影响可忽略不计，水的折射率略不计，水的折射率n=1.33。解：解：盛水的玻璃球不能看作是薄透镜，分别成像盛水的玻璃球不能看作是薄透镜，分别成像第一次成像，根据公式第一次成像

10、，根据公式第二次成像，根据公式第二次成像，根据公式成像在后表面成像在后表面3R处。处。2.一折射率为一折射率为1.50的玻璃棒，在其两端磨圆并抛光成半的玻璃棒，在其两端磨圆并抛光成半径为径为5cm的半球面，当一物放置于棒轴上离一端的半球面，当一物放置于棒轴上离一端20cm处时，最后的像成在离另一端处时，最后的像成在离另一端40cm处，此棒的长度为处，此棒的长度为多少？多少？解：解：第一次成像，根据公式第一次成像，根据公式第二次成像，根据公式第二次成像，根据公式所以棒长所以棒长50cm3.一平凹薄透镜，由折射率为一平凹薄透镜，由折射率为1.50的玻璃制成，其凹面的玻璃制成，其凹面的曲率半径为的曲

11、率半径为10cm，位于空气中，求它的焦距和光焦，位于空气中，求它的焦距和光焦度。如果将此透镜放在水中，水的折射率为度。如果将此透镜放在水中，水的折射率为4/3，问透，问透镜焦距数值变为原来在空气焦距的多少倍？镜焦距数值变为原来在空气焦距的多少倍？解：解：(1)(2)放入水中放入水中代入代入(1)焦距公式中焦距公式中其中其中4.自一透镜射出的光向自一透镜射出的光向M点会聚（如图所示），在点会聚（如图所示），在M点点的左方放一厚度为的左方放一厚度为t的平行平面玻璃，折射率为的平行平面玻璃，折射率为1.50，玻璃垂直水平轴，则光线会聚于玻璃垂直水平轴，则光线会聚于M点，即点，即M点沿水平点沿水平轴移

12、至轴移至M点，已知玻璃左边一面距点，已知玻璃左边一面距M点为点为6cm，MM为为1/8cm，求玻璃的厚度。，求玻璃的厚度。解：光入射平行平面玻璃左边第一次成像解：光入射平行平面玻璃左边第一次成像光折射在平行平面玻璃右边第二次成像光折射在平行平面玻璃右边第二次成像5.有一长有一长40cm的玻璃箱（其壁厚可略）箱内装水（如的玻璃箱（其壁厚可略）箱内装水（如图所示），在箱的一端开一圆孔，嵌上一平凸薄透镜，图所示），在箱的一端开一圆孔，嵌上一平凸薄透镜，其焦距其焦距f=12cm，如果在镜外面距透镜，如果在镜外面距透镜18cm处有一物体处有一物体A，问物体，问物体A的像在何处，放大率是多少？其中水的折的

13、像在何处，放大率是多少？其中水的折射率为射率为4/3，玻璃的折射率为，玻璃的折射率为3/2。解：第一次成像解：第一次成像再根据再根据在玻璃箱右在玻璃箱右48cm嵌在玻璃箱后，平凸薄透镜的像方焦距发生变化嵌在玻璃箱后，平凸薄透镜的像方焦距发生变化5.有一长有一长40cm的玻璃箱（其壁厚可略）箱内装水（如的玻璃箱（其壁厚可略）箱内装水（如图所示），在箱的一端开一圆孔，嵌上一平凸薄透镜，图所示），在箱的一端开一圆孔，嵌上一平凸薄透镜，其焦距其焦距f=12cm，如果在镜外面距透镜，如果在镜外面距透镜18cm处有一物体处有一物体A，问物体，问物体A的像在何处，放大率是多少？其中水的折的像在何处，放大率是

14、多少？其中水的折射率为射率为4/3，玻璃的折射率为，玻璃的折射率为3/2。第二次成像，玻璃折射第二次成像，玻璃折射右端面右右端面右6cm倒立实像倒立实像6.如图所示，一个双凸透镜（如图所示，一个双凸透镜（f=6.0cm）；一个凹面反）；一个凹面反射镜（射镜（R=20cm）；一物体高）；一物体高4cm，在透镜前，在透镜前12cm，透，透镜在凹反射镜前镜在凹反射镜前2cm，（1）计算其影像的位置。）计算其影像的位置。（2）其像是实像还是虚像，正立还是倒立。）其像是实像还是虚像，正立还是倒立。解：（解：（1）经凸透镜第一次成像）经凸透镜第一次成像凸透镜右凸透镜右12cm，距离凹面反射镜，距离凹面反射

15、镜10cm。经凹面反射镜第二次成像经凹面反射镜第二次成像在反射镜前在反射镜前5cm再此经凸透镜第三次成像再此经凸透镜第三次成像透镜左侧透镜左侧2cm（2）光线从右到左（顺着光线走）光线从右到左（顺着光线走）7.薄透镜薄透镜L1，焦距，焦距f1=15cm，薄凹透镜，薄凹透镜L2焦距为焦距为f2=-10cm，二个薄透镜相距，二个薄透镜相距40cm，现将一物体，如图置于，现将一物体，如图置于L1前前30cm处，求得到像的位置。处，求得到像的位置。解：经凸透镜第一次成像解：经凸透镜第一次成像既在既在L1后后30cm，距，距L2左左10cm经凹透镜第二次成像经凹透镜第二次成像既在既在L2左端左端5cm，距，距L1右端右端35cm