当前位置:文档之家› 第一章 几何光学基本定律与成像概念习题

第一章 几何光学基本定律与成像概念习题

一:选择题(可以有多选)
1、下面关于几何光学的几本定律陈述正确的是(BCD )
A、光是沿直线传播方向传播的,“小孔成像”即是运用这一定律的很好例子。

B、不同光源发出的光在空间某点相遇时,彼此不影响各光束独立传播。

C、在反射定律中,反射光线和入射光线位于法线两侧,且反射角与入射角绝对值相等。

D:光的全反射中,光线是从光密介质向光疏介质入射。

2、下列关于单个折射面成像,说法错误的是(D )
A、垂轴放大率仅取决于共轴面的位置。

B、折射球面的轴向放大率恒为正。

C、角放大率表示折射球面将光束变宽或是变细的能力。

D、α、γ、β三者之间的关系为γβ=α。

3、一个物体经单个折射球面成像时,其垂轴放大率β>1,且已知n<n’,则(ABC )
A、物像位于该折射球面的同侧。

B、角放大率γ>0。

C、像高大于物高。

D、该折射球面能把入射光束变宽。

4.、一个物体经单个反射球面成像时,其垂轴放大率β>0,则(BD )
A、物象位于系统的同侧。

B、物象虚实性质相反。

C、角放大率γ>0。

D、轴向放大率α<0。

二、填空题
1、与平面波对应的光束称为平行光束;与球面波对应的光速称为同心光束;与任意曲面波对应的光束称为像散光束。

2、光学系统成完善像应满足的三个等价条件分别是○1入射波面是球面波时,出射波面也是球面波;。

;○2入射光是同心光束时,出射光也是同心光束○3物点及其像点之间任意两条光路的光程相等
3、在子午面内,光线的位置由物方截距,物方孔径角确定。

4、一束平行细光束入射到一半径r=30mm、折射率为1.5的玻璃球上,经左侧球面折射后形成像A’1,则像方截距为30 mm,成像是(填“实像”或“虚像”);经右侧球面再次成像A’2,则像方截距为90 mm,成像是(填“实像”或“虚像”)。

三、简答题
1发生全反射的条件?
1、○1光线从光密介质向光疏介质射入○2入射角大于临界角
2、怎样根据垂轴放大率β确定物体的成像特性?
2、○
1若β>0,即y ’与y 同号,表示成正像;反之,y ’与y 异号,表示成倒像。


2若β>0,即l ’与l 同号,物像虚实相反;反之l ’与l 异号,表示物像虚实相同。


3若| β |>1,则| y ’ |>|y |成放大的像;反之| y ’ |<|y |,成缩小像。

四 计算题
1.一厚度为200mm 的平行平板玻璃(设n=1.5),下面放一直径为1mm 的金属薄片。

若在玻璃板上盖一圆形的纸片,使得在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属薄片,问纸片的最小直径应为多少?
解: 设纸片的最小直径为L ,考虑边缘光线满足
L 全反射条件时,
x n1 2s i n I =2
1n n sin90°=0.666667 1I
n2 2c o s I
=2666667.01-=0.745356 2I 200mm
×=2002tan I =200X 745356.0666667.0=178.8855
L=(2x+1)mm=358.77mm
2.在公路的转弯处设置一个凸球面反射镜,有一人身高1.75m ,在凸球面镜前1.75m 处,此人经过凸球面镜所成像在镜后0.1m 处,求此人经凸球面镜所成的像高y ’和凸球面镜曲率半径r 。

∵ 由题知, 物点在凸球面镜表面发生全反射,则n=-n ’
∴球面像位置的关系为r
l l 211'=+
m l m l 75.1,1.0'=-=
75
.111.012
-+=∴r ⇒m r 21.0= 又β=
y y '=l n nl ''⇒y ’=y l l ' 代入数据得y ’= 0.1m。

相关主题