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1、习习 题题 课一几何光学课一几何光学1、直线传播定律、直线传播定律2、独立传播定律、独立传播定律3、光路可逆原理、光路可逆原理4、反射定律、反射定律面镜成像规律面镜成像规律（条件：近轴，细光束）（条件：近轴，细光束）平面反射成像规律平面反射成像规律单球面反射成像规律单球面反射成像规律全反射全反射5、折射定律、折射定律折射成像规律折射成像规律单球面折射成像规律单球面折射成像规律薄透镜成像规律薄透镜成像规律共轴球面系统成像规律共轴球面系统成像规律（理想光具组）（理想光具组）R费费马马原原理理（条件：近轴，细光束）（条件：近轴，细光束）1单球面单球面折射折射单球面单球面反射反射薄透镜薄透镜物物像像距
2、距焦距和焦距和光焦度光焦度垂轴放垂轴放大率大率薄透镜、球面折射和球面反射公式对照表薄透镜、球面折射和球面反射公式对照表2讨论：讨论： 放大像放大像 缩小像缩小像 等大像等大像(1)和和(2)y、y同号同号正像正像s、s同号同号物像在基准点物像在基准点同侧同侧实物实物 虚像虚像 虚物虚物 实像实像 3(3)y、y异号异号倒像倒像s、s异号异号物像在基准点物像在基准点异侧异侧实物实物 实像实像 虚物虚物 虚像虚像 nnPPOFFnnPPOFF实物实物 实像实像实物实物 虚像虚像4薄凸透镜成像薄凸透镜成像OFFQP物体置于透镜二倍焦距之外物体置于透镜二倍焦距之外PQOFF物体置于透镜二倍焦距之物体置
3、于透镜二倍焦距之内，一倍焦距之外内，一倍焦距之外QPQPOFFQP物体置于透镜一倍焦距之内物体置于透镜一倍焦距之内QPOFFQPQP 凹透镜只能成正立、缩小的虚像凹透镜只能成正立、缩小的虚像5视场光阑 将将系系统统中中各各光光阑阑逐逐个个地地对对其其前前面面光光学学系系统统成成像像，将将所所有有这这些些像像对对入入瞳瞳中中心心张角，其中最小张角者所对应的光阑即系统的张角，其中最小张角者所对应的光阑即系统的视场光阑视场光阑F.S.。入入窗窗视视场场光光阑阑经经前前面面光光学学系系统统的的像像。-限限制制物物方方视场视场(PQ1)的大小的大小出出窗窗视视场场光光阑阑经经后后面面光光学学系系统统的的
4、像像。-限限制制像方视场像方视场(PQ1)的大小的大小视视场场光光阑阑、入入窗窗、出窗相互共轭出窗相互共轭 将将系系统统中中各各光光阑阑分分别别经经其其前前面面的的光光学学元元件件成成像像于于系系统统的的物物空空间间,其其中中对对轴轴上上物物点点张张角角最最小小的的那那个个像像所所对对应应的的光光阑阑即即为为孔孔径径光光阑阑A.S.。入瞳入瞳孔径光阑通过其前面光学系统所成的像孔径光阑通过其前面光学系统所成的像-决定进入系统光束的大小决定进入系统光束的大小出瞳出瞳孔径光阑通过其后面光学系统所成的像孔径光阑通过其后面光学系统所成的像-决定从系统出射光束的大小决定从系统出射光束的大小入瞳、孔径光阑、
5、出瞳相互共轭入瞳、孔径光阑、出瞳相互共轭62. 有有一一凹凹球球面面反反射射镜镜，曲曲率率半半径径为为20cm，如如果果把把小小物物体体放放在在离离镜镜面面顶顶点点6cm处，则像在镜处，则像在镜 cm处，是处，是 像。（正或者倒）像。（正或者倒）1 173. 为为了了把把仪仪器器刻刻度度放放大大2倍倍，在在它它上上面面置置一一平平凸凸透透镜镜，并并让让透透镜镜的的平平面面与与刻刻度度紧紧贴贴。假假设设刻刻度度和和球球面面顶顶点点距距离离30mm，玻玻璃璃的的折折射射率率为为1.5，求求凸面的半径。凸面的半径。84.一一平平行行平平面面玻玻璃璃板板的的折折射射率率为为1.5，厚厚度度为为d。一一
6、束束会会聚聚光光束束入入射射到到玻玻璃璃板板上上，如如图图所所示示。其其顶顶点点M距距玻玻璃璃板板前前表表面面6cm，此此光光束束沿沿玻玻璃璃板板所所成成的的像像M与与M相距相距0.125cm，求，求d。95. 如如图图所所示示，一一光光线线射射入入折折射射率率为为n的的一一球球形形水水滴滴，求求(1)此此光光线线在在水水滴滴内内球球面面另另一一侧侧的的入入射射角角a a；此此光光线线被被全全反反射射还还是是部部分分反反射射？(2)偏偏向向角角(出出射射光线与入射光线之间的夹角光线与入射光线之间的夹角)的的d d 表达式表达式;(3)求偏向角求偏向角d d最小时的入射角最小时的入射角i1.i2
7、i2i1d da ab b106.一虚物一虚物PQ位于凹透镜右侧二倍焦距处，用作图法求它经透镜成的像。位于凹透镜右侧二倍焦距处，用作图法求它经透镜成的像。117.一一玻玻璃璃空空盒盒的的两两端端是是共共轴轴球球面面，一一端端是是半半径径r1= 1.65cm的的凹凹面面，另另一一端端是是半半径径为为r2= 1.65cm的的凹凹面面，两两顶顶点点间间距距1.85cm。将将盒盒在在空空气气中中密密封封后后放放入入水水中中。一一高高为为1cm的的物物体体距距前前凹凹球球面面的的顶顶点点10cm，与与光光轴轴垂垂直直。求物体经玻璃盒所成的像。（玻璃厚度忽略不计）求物体经玻璃盒所成的像。（玻璃厚度忽略不计
8、）C1C2O2O1PC1Q128、一一个个折折射射率率为为1.5的的玻玻璃璃球球，半半径径R，置置于于空空气气中中。在在近近轴轴成成像像时时，问问：（1）无无穷穷远远处处的的物物成成像像在在何何处处？（2）物物在在球球前前2R处处，成成像像在在何何处处？ 139.一一薄薄透透镜镜在在空空气气中中的的焦焦距距为为f =15cm，透透镜镜材材料料的的折折射射率率为为n=1.5。将将此此薄薄透透镜镜放放入入水水(n水水=1.33)中中，其其焦焦距距变变为为多多少少？若若将将它它放放入入二二硫硫化化氮氮(n二二=1.64)中，其焦距又变为多少？中，其焦距又变为多少？1410. 用用一一个个焦焦距距为为
9、20cm的的凸凸透透镜镜与与一一个个平平面面镜镜组组成成共共轴轴光光具具组组，平平面面镜镜位位于于透透镜镜右右边边10cm处处，今今置置高高为为1cm的的物物体体于于透透镜镜左左方方10cm处处（系系统统处处于于空空气气中中），（1）求求最最后后成成像像的的大大小小和和性性质质；（2）作作出出准准确确的的光光路路图。图。 F1O1PQ1511.相相距距 d=5cm 的的两两个个薄薄透透镜镜 L1和和 L2 ，焦焦距距分分别别为为 f1= 9cm 和和 f2= 3cm ，直直径径分分别别为为D1= 5cm和和D2= 4cm ，直直径径D = 3cm 的的圆圆孔孔光光阑阑A放放在在透透镜镜间间距距 L2 2cm处处，当当轴轴上上一一物物点点P在在 L1左左方方12cm处处时时，求求： a）孔孔径径光光阑阑； b）入入瞳瞳、出出瞳瞳的的位位置置和和直直径径；c) 视视场场光光阑阑；d) 入入窗窗、出出窗窗的的位位置置与与直直径。径。P12cm2cm3cmL1L2A16
