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1、几何光学练习题一、填空题1光的直线传播定律指出光在 介质中沿直线传播。2全反射的条件是 大于 ，光从光密介质射向光疏介质 产生全反射。3虚物点是 的 的交点。4光学系统的物方焦点的共轭象点在 ，象方焦点的共轭点在 。5某种透明物质对于空气的临界角为 45，该透明物质的折射率等于 。6半径为 r 的球面，置于折射率为 n 的介质中，系统的焦距与折射率 关，光焦度与折射率 关。7共轴球面系统主光轴上，物方无限远点的共轭点定义为 ；象方无限远的共轭点定义为 。8几何光学的三个基本定律是 ， 和 。9光学系统在成象过程中，其 =-1.5，则所成的象为 的象。10在符号法则中（光线从左向右入射）规定：主
2、光轴上的点的距离从 量起，左负右正；轴外物点的距离上正下负；角度以 为始边，顺时针旋转为正，反之为负，且取小于 /2 的角度；在图上标明距离或角度时，必须用 。11当光从光密媒质射向 媒质时，且满足入射角大于 ，就可以发生全反射现象。12当物处于主光轴上无穷远处，入射光线平行于主光轴，得到的象点称为 ，薄透镜成象的高斯公式是 。13主平面是理想光具组的 一对共轭平面；节点是理想光具组的 一对共轭点。14在几何光学系统中，唯一能够完善成象的是 系统，其成象规律为 。15理想成象的条件是 和 。16曲率半径为 R 的球面镜的焦距为 ，若将球面镜浸入折射率为 n 的液体内，该系统的焦距为 。17通过
3、物方主点的光线，必通过象方 ，其横向放大率为 。18将折射率 n=1.5 的薄透镜浸没在折射率为 n=1.33 的水中，薄透镜的焦距等于空气中焦距的 倍。19实象点是 的 光束的交点。20实物位于凹球面镜的焦点和曲率中心之间，象的位置在 与 之间。21筒内装有两种液体，折射率分别为 n1 和 n2，高度分别为 h1 和 h2，从空气（n=1）中观察到筒底的像似深度为 。22在符号法则中，反射定律的数学式为 。23薄透镜置于介质中，物、象方焦距分别为 f和 ，光线通过薄透镜中心方向不变的条件是 。二、选择题1玻璃中的气泡看上去特别明亮，是由于A，光的折射； B，光的反射； C，光的全反射； D，
4、光的散射2通过一个厚玻璃观察一个发光点，看到发光点的位置A，移近了； B，移远了； C，不变； D，不能确定3凸球面镜对实物成象的性质A，实象都是倒立放大的； B，虚象都是正立缩小的； C，实象都是倒立放大的；D，虚象都是正立放大的4物象共轭点相对于透镜的位置有一种规律A，物、象点必在透镜的同侧； B，物象点必在透镜的异侧； C，物象分别在F，F的同侧； D，物象点分别在 F，F的异侧5在焦距为 f 的透镜光轴上，物点从 3f 移到 2f 处，在移动的过程中，物象点之间的距离A，先减小后增大； B，先增大后减小； C，由小到大； D，由大到小6棱镜的顶角为 A，折射率为 n，当 A 很小时的最
5、小偏向角为A，A； B，nA； C，(n-1)A； D，(n+1)A7在空气中，垂直通过折射率为 n，厚度为 d 的平板玻璃观察物体，看到的象移近了A，d/n； B，nd； C，(n-1)d； D.(n-1)d/n8凹球面镜对实物成象的性质之一为A，实象都是正立缩小的； B，虚象都是正立放大的； C，实象都是倒立缩小的；D，虚象都是倒立放大的9实物从离凸透镜 3f 处沿光轴移动到离透镜 1.5f 处的过程中，象性质的变化规律之一是A，象先正立，后倒立； B，象先倒立，后正立； C.象始终正立； D，象始终倒立10空气中，平行光从平面入射到半径为 3cm、折射率为 1.5 的玻璃半球，其象方焦点
6、距离球面顶点为A，2cm； B，4cm ； C，6cm； D，8cm11已知薄透镜的横向放大率 =2 和象方焦距 f=2cm，则象的位置 x为A，4cm； B，-4cm； C，8cm； D，0.5cm。12放置于焦距为 20cm 的发散透镜左侧 80cm 处的物体的象在A，透镜右侧 16cm； B，透镜左侧 16cm 处； C，透镜右侧 26.7cm； D，透镜左侧 26.7cm 处13一个物体在平面镜前 10cm 处，如果你站在该物的后面距镜 30cm 处看它的象，眼睛应聚焦的位置为A，25cm； B，35cm ； C，45cm； D，40cm14在符号法则中，平面镜的成象公式为A， S=S
7、； B，- S=-S； C， S/S=1； D， S=-S15双凸透镜的两曲率半径均为 10cm，折射率为 1.5，若将薄透镜置于水中（n=1.33） ，薄透镜的光心到镜心之间的距离等于A，0； B，1cm； C，2cm ； D，3cm。16光线从左向右射到透镜上，s 为物距， S为象距，下列哪种情况属于虚物成实象A，s0, S0； C，s0, 017曲率半径为 10cm 的凸球面镜，用 s 表示物距，能产生实象的虚物位置范围为A，s10cm； B，05cm ； D，0n,透镜是发散的； B，若 n ,透镜是会聚的； C，若 nn,透镜是发散的； D，双凹薄透镜是发散的 ,与周围介质无关21两
8、个主焦点重合的光学系统是A，玻璃球 B，双凸透镜 C，双凹透镜 D，球面镜22折射球面的物方、象方折射率分别为 n 和 ，若物、象距分别为 S 和 ，系统的角放大率为A， S/S； B，S/ S； C，- S/S； D，-S/ S23当光线从折射率为 n1 的光密媒质射向折射率为 n2 的光疏媒质时，发生全反射的临界角为A， 12arcsin； B， 21arcsin； C， 12narctg； D， 21narctg24平面镜成象的横向放大率为A，+1 ； B，-1 ； C，0； D，25某水箱里注水深 8cm，箱底有一硬币，则硬币的象似深度为A，2cm； B，4cm ； C，6cm； D，
9、8cm26半径为 r 的球面镜，置于折射率为 n 的介质中，该光学系统的焦距为A，2r； B，r/2； C，nr； D，r/2n27半径为 R，折射率为 1.5 的玻璃半球，球面向右，光线从左方入射，其象方焦点距球面顶点的距离为A，0.5R； B，R ； C，1.5R； D，2R28薄透镜的横向放大率为A，f/x； B，x/f； C，-f/x ； D，-x/f29将折射率为 n1=1.50 的有机玻璃浸没在油中，油的折射率为 n2=1.10，试向临界角为A， 50.arcsi； B， 50.1arcos； C，1.10/1.50； D，1.50/1.1030由折射率 n=1.65 的玻璃制成的
10、薄双凸透镜，前后两球面的曲率半径均为 40cm，则焦距为A，20cm； ， 21cm； C，25cm； D，31cm31一个发光体与屏幕相距为 D，将发光体聚焦于屏上的透镜的最大焦距为A，2D； B，D； C，D/2； D，D/432当一薄透镜浸没在水中（n=1.33） ，此透镜（n=1.50）的焦距 f 如何变化？A，不变； B，增加为 1.33 倍； C，增加为 1.5 倍； D，增加为 3.91 倍33直径为 8cm 的长玻璃棒，末端是半径为 4cm 的半球，玻璃的折射率为 1.50，如果将物体放在棒轴上距末端 16cm 处，则象的位置为A，12cm B，24cm C，-12cm D，3
11、4由凸面镜所成的象，相对于物通常是A，倒立虚象； B，缩小的正象； C，倒立实象； D，放大的虚象35.一物体放在焦距为 8cm 的薄凸透镜前 12cm 处，现将另一焦距为 6cm 的薄凸透镜放在第一透镜右侧 30cm 处，则最后象的性质为A，一个倒立的实象； B，一个放大的实象； C，成象于无穷远处； D，一个缩小的实象三、作图题1已知系统的基点 H、 ，F、 ，作出物 AB 的象。2用作图法求出物点 S 的象点。BA F H FS F H F 3作出伽利略望远镜用作激光扩束器的光路图。4已知系统的基点 H， ，F， ，作出物点 P 的象点。5已知系统的主点 H，H和焦点 F，F，物点 P
12、与 F重合，作出 P 的象点。1F（F 2）O 1 O2L1 L2P H FPF H F 6求 AB 光线的共轭光线，并求出节点的位置。7伽利略望远镜如图所示，物镜的后焦点 1F与目镜的前焦点 F2 重合，用作图法求任一入射光线 AB 的出射光线，用箭头标明光线传播方向。8已知 H 和 为光具组的主点， F 和 为光具组的焦点， MN 为共轴球面系统的主轴，作出物体 PQ 的象。F H FBAO1 O2 1FB F2A 9MN 为光学系统的主轴，H 、 H和 F、 分别是系统的主点和焦点，作出光线 AB 的出射光线。10H 和 为系统的主点， F 和 为系统的焦点，MN 为共轴球面系统的主轴，确定出轴上物点 P 的像。Q M NP F H H FBAM NF H FM P F H H F N 四、计算题1玻璃棒一端成半球形，其曲率半径为 2cm，将它水平浸入水中（折射率为 1.33） ，沿轴线方向离球面顶点 8cm 处的水中有一物体，求象的位置及横向放大率，并作出光路图。2凸透镜 L1 和凹透镜 L2 共轴放置，相
