《工程光學(xué)第3版第一章習(xí)題答案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《工程光學(xué)第3版第一章習(xí)題答案(18頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一章重點(diǎn)公式復(fù)習(xí),1、折射定律:,2、近軸光學(xué)基本公式及垂軸放大率:,3、球面反射鏡成像及垂軸放大率:,習(xí)題3一物體經(jīng)針孔相機(jī)在屏上成一60mm 大小的像,若將屏拉遠(yuǎn)50mm,則像的大 小變?yōu)?0mm,求屏到針孔的初始距離。,習(xí)題4一厚度為200mm 的平行平板玻璃(設(shè)n=1.5),下面放一直徑為1mm 的金屬片。若在玻璃板上蓋一圓形紙片,要求在玻璃板上方任何方向上都看不到該金屬片,問(wèn)紙片最小直徑應(yīng)為多少?,解:如圖,設(shè)紙片的最小直徑為L(zhǎng),依題意得,邊緣光線滿足全反射條件,故:,即紙片的最小直徑為 。,習(xí)題14一物點(diǎn)位于一透明玻璃球的后表面,若從前表面看到此物點(diǎn)的像正好位于無(wú)窮遠(yuǎn),試
2、求該玻璃球的折射率n。,前表面,后表面,習(xí)題14一物點(diǎn)位于一透明玻璃球的后表面,若從前表面看到此物點(diǎn)的像正好位于無(wú)窮遠(yuǎn),試求該玻璃球的折射率n。,習(xí)題14一物點(diǎn)位于一透明玻璃球的后表面,若從前表面看到此物點(diǎn)的像正好位于無(wú)窮遠(yuǎn),試求該玻璃球的折射率n。,后表面,前表面,習(xí)題15一直徑為20mm的玻璃球,其折射率為 ,今有一光線以60入射角入射到該玻璃球上,試分析光線經(jīng)過(guò)玻璃球的傳播情況。,解:在入射點(diǎn)A處,同時(shí)發(fā)生折射和反射現(xiàn)象。 在A點(diǎn)處光線以60的反射角返回原介質(zhì),同時(shí)以30 的折射角進(jìn)入玻璃球。折射光線到達(dá)B點(diǎn),并發(fā)生折射反射現(xiàn)象。由圖得:,習(xí)題15一直徑為20mm的玻璃球,其折射率為
3、 ,今有一光線以60入射角入射到該玻璃球上,試分析光線經(jīng)過(guò)玻璃球的傳播情況。,同理,由B點(diǎn)發(fā)出的反射光線可以到達(dá)C點(diǎn)處,并發(fā)生反射折射現(xiàn)象。C點(diǎn)發(fā)出的反射光線再次到達(dá)A點(diǎn),并發(fā)生反射折射現(xiàn)象。 即在ABC三點(diǎn)的反射光線構(gòu)成正三角形的三條邊,同時(shí),在這三點(diǎn)有折射光線以60角進(jìn)入空氣中。,習(xí)題16一束平行細(xì)光束入射到一半徑為r=30mm、折射率n=1.5的玻璃球上,求其會(huì)聚點(diǎn)的位置。如果在凸面鍍上反射膜,其會(huì)聚點(diǎn)應(yīng)在何處?如果在凹面鍍反射膜,則反射光束在玻璃中的會(huì)聚點(diǎn)又在何處?反射光束經(jīng)前表面折射后,會(huì)聚點(diǎn)又在何處?說(shuō)明各會(huì)聚點(diǎn)的虛實(shí)。,習(xí)題16解答,(1)折射玻璃球 成像過(guò)程:光束先經(jīng)左側(cè)球面折
4、射形成像 ,再經(jīng)右側(cè)球面折射形成像 。 求得: 物像虛實(shí)相同,為實(shí)像.,習(xí)題16解答,(2)若凸面鍍上反射膜,光束經(jīng)左側(cè)球面反射成像. 求得: 物像虛實(shí)相反,成虛像。,習(xí)題16解答,(3)光束先經(jīng)左側(cè)球面折射形成像 ,再經(jīng)右側(cè)球面反射形成像 ,最后經(jīng)左側(cè)球面折射形成像 。 由(1)得, 代入公式: 得, 物像虛實(shí)相同,故 為實(shí)像. 它又 是左側(cè)球面的物A3 ,為實(shí)物。根據(jù)光路可逆性,可將A3看成左側(cè)球面折射形成的像。,習(xí)題16解答,(3)光束先經(jīng)左側(cè)球面折射形成像 ,再經(jīng)右側(cè)球面反射形成像 ,最后經(jīng)左側(cè)球面折射形成像 。 物像虛實(shí)相反,成虛像。,習(xí)題17一折射球面r150mm,n
5、1,n=1.5,問(wèn)當(dāng)物距分別為-、-1000mm、-100mm、0、100mm、150mm和200mm時(shí),垂軸放大率各為多少?,,解:根據(jù)近軸光學(xué)基本公式及垂軸放大率公式,先求l ,再求.,習(xí)題17一折射球面r150mm,n1,n=1.5,問(wèn)當(dāng)物距分別為-、-1000mm、-100mm、0、100mm、150mm和200mm時(shí),垂軸放大率各為多少?,,習(xí)題20 一球面鏡半徑r=-100mm,求=0、-0.1、-0.2、-1、1、5、10、時(shí)的物距和像距。,,解:根據(jù)球面反射鏡成像及垂軸放大率公式,兩個(gè)等式,求解 l 和l 。,習(xí)題20 一球面鏡半徑r=-100mm,求=0、-0.1、-0.2、-1、1、5、10、時(shí)的物距和像距。,,習(xí)題20 一球面鏡半徑r=-100mm,求=0、-0.1、-0.2、-1、1、5、10、時(shí)的物距和像距。,,(1) (8),