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第二章 几何光学成像


• 几何光学系统中,唯一能够完善成像的是 平面反射成像。
• 1. 一个尺寸不足5m的验光室,想用平面反射镜来 满足5m检查距离,人与视力表在同一位置时,他 们与反射镜之间的距离多大。为2.5m

视力表 2.5m
2.5m 视力表的像
反射镜
• 2. 平面反射镜所成像的特点为(
)。
• A.实像 B.虚像 C.倒立

• 1.一个物体经小孔所成的“像”为( • A.实像 B.虚像 C.倒立 • D.正立 E.镜像
)。
• 2. 小孔直径要小于入射光波长是小孔成像需满足 的条件之一。
• ( × ),应为大于
第三节 单平面光学系统成像
• 一、平面反射成像 • 成像特点: • 正像 • 虚像 • 像距等于物距:-l = l • 横向放大率为+1 • 镜像:左右颠倒的成像性质称为镜像
h 202
h 10
• 3.一个物体位于球面镜顶点左侧10cm处,其像落在顶点 右侧20cm处。则该球面镜的曲率半径为( )。
• A.40cm B.-40cm C.20cm D.-20cm
1 1 2 20 10 r
• 4.曲率半径为40cm的球面反射镜,3mm高的物在球面镜
顶点前40处时,所成像的特点为(
l (1 1)6mm 1.5
第四节 薄三棱镜的成像
• 三、薄三棱镜偏向角计算公式

δ =(n-1)α
(例)计算折射率为1.5、顶角为10°的薄三棱 镜,出射光线的最小偏向角。
δ =(n-1)α =(1.5-1)×10° = 5°
薄三棱镜成像
• 特点:出射光偏向棱镜底,像偏向顶部。
• 1. 折射率为n、顶角为 α的薄三棱镜,出射光线 的最小偏向角 为( )。 δ =(n-1)α
第二章 几何光学成像
• 第一节 成像的基本条件 • 一、实像与虚像
• 真实光线通过光束的“心”所成的像为实像。
保持光束的单心性是成像的基本条件。

• 1. 成像光学系统保持光束的 本条件。单心性
是成像的基
• 2. 实像可以在像的位置被屏幕接收到。(√)
三、物空间与像空间
• 物点所在的空间叫做物空间,也称为物方。 • 像点所在的空间叫做像空间,也称为像方。记!
l (11)t n
• 1.通过一个厚玻璃板观察一个发光点,看到发光 点的位置( )。
• A.移近了 B.移远了 C.不变 D.不能确定
• 2. 人眼透过厚度为6mm,折射率为1.5的平板玻 璃看物体,物体的像( )。
• A.比物体离玻璃板近2mm
• B.比物体离玻璃板远2mm
• C.与物体位置相同 • D.在玻璃后无限远处
l 1.332m 1
• 3.人眼看水下的鱼,所看的像特点为(
• A.实像
B.虚像
• C.像比鱼的实际位置更靠近水面
• D.像比鱼的实际位置更远离水面
• E.像的位置会随眼的位置而变化
)。
• 4. 人眼看水下的鱼时,所看到鱼的像不随眼位置 的改变而改变。( ) ד不随”改为“随”
平板玻璃
• 人眼透过折射率为n,厚度为t的玻璃板看 物体,物体像的位置为:
• 水下鱼看水面上物体成像位置:l 1.33 l 1

• 1. 试计算人看水下80cm处的鱼时像的深度。
l80cm60cm 1.33
60cm 80cm
• 2. 水(n=1.33)下的鱼垂直水面看距水面2m高树 上的鸟,像离水面的高度为( )。
• A.2.66m B.3mm C.1.50mm D.2mm
)。
• A.像在顶点前40cm处 • B.像的大小为3mm • C.像的大小为1.5mm • D.像在顶点前20cm处 • E.像是倒立的源自1 1 2 l 40 40
h 401
h 40
• 5. 物点位于球面反射镜焦点与顶点之间的某点时,所成像
的特点为(
)。
• A.倒立像
B.正立像
C.实像
• D.虚像
六、符号规则
1. 距离
• ⑴ 沿轴距离 • 以基准面或基准点为初始点测量,逆入射光线方
向的距离取负号,顺光线方向的距离取正号。
• 以透镜的基点为初始点测量,逆着入射光线方向 的距离取正号。()×,应为:取负号
第二节 小孔成像
小孔成像需要满足以下条件: ⑴ 小孔的直径比物体小 ⑵ 小孔的直径要大于入射光的波长 ⑶ 一定要有成像的屏幕


• f':焦距
• r:球面半径

• 1. 一个半径为8cm的凹球面反射镜,其焦距多大?
解:
1 2 2 f r 8cm
f ' = -4cm
2. 半径为40cm的凸球面镜,焦距多大?
解:
1 2 2 f r 40cm
f ' = 20cm
4. 横向放大率
• 像的横向大小h′与物的横向大小h的比值称为像的 横向放大率,用β表示。记!
h l
hl

• 1.汽车的后视镜为
面镜,其焦点位于镜面

凸,后面
• 2.一个物体位于半径为40cm的凹面镜顶点前10cm处,其 像为( )。
• A.顶点后20cm的正立实像 • B.顶点后20cm的正立虚像 • C.顶点前20cm的倒立实像
1 1 2 l 10 40
• D.顶点后20cm的倒立实像
E.放大的像
• 6.下列选项中,关于球面反射成像系统正确的说法包括
•(
)。
• A.焦距等于球面半径的一半;
• B.像方焦点与物方焦点在同一位置;
• C.横向放大率大于0时,表明像放大;
• D.横向放大率大于1时,表明像放大;
• E.横向放大率大于0时,表明像倒立。
二、球面折射成像
• 1. 近轴成像公式
• D.正立 E.镜像
• 3. 平面镜成像的横向放大率为( )。
• A.+1 B.-1 C.0
D.∞
• 4. 我们常将
的成像性质称为镜像。
• 答:左右颠倒
• 5. 几何光学系统中,唯一能够完善成像的是平面
折射成像。( )√
二、平面折射成像
• 成像特点:近轴光线成虚像,正立,横向 放大率为1。
• 人看水下物体成像位置: l l 1 .33
n n(nn) l l r
2. 焦距与焦度
• 2.人眼通过薄三棱镜观察物体,所看到的像靠棱 镜底一侧。( ) ד底”改为“顶”
• 3. 人眼通过薄三棱镜所看到的是物体的
该像比物体偏向棱镜
。虚像,顶
像,
第五节 单球面光学系统的近轴成像
• 一、球面反射成像 • 1. 近轴成像公式
1 1 1 2 l l f r
• l: 物距
• l':像距
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