光學(xué)-習(xí)題答案

1、3.19. 3.19. 在在報(bào)紙上放一個(gè)平凸透鏡報(bào)紙上放一個(gè)平凸透鏡，眼睛通過(guò)透鏡看報(bào)紙，當(dāng)平，眼睛通過(guò)透鏡看報(bào)紙，當(dāng)平 面在上時(shí)，報(bào)紙的虛像在平面下面在上時(shí)，報(bào)紙的虛像在平面下13.3mm13.3mm處，當(dāng)凸面在上時(shí)，報(bào)處，當(dāng)凸面在上時(shí)，報(bào) 紙的虛像在凸面下紙的虛像在凸面下14.6mm14.6mm處若透鏡的中央厚度為處若透鏡的中央厚度為20mm20mm，求透，求透 鏡的折射率和凸球面鏡的曲率半徑。鏡的折射率和凸球面鏡的曲率半徑。 2 1 12 13.3,20 20 11.5 13.3 ymmymm n yy n y nn y 實(shí)際 鏡為 解：（）像似深度 物的深度 由得透的折射率 20,14

2、.6 11.51 1.5 14.620 76.84 smm smm nnnn ssr r rmm 題時(shí)為況： （）依意，此球面折射成像情 由成像公式得 3.19 3.20.3.20.一個(gè)折射率為一個(gè)折射率為1.531.53、直徑為、直徑為20cm20cm的玻璃球內(nèi)有兩個(gè)小氣的玻璃球內(nèi)有兩個(gè)小氣 泡?？瓷先ヒ粋€(gè)恰好在球心，另一個(gè)在最近的方向看去在表面泡。看上去一個(gè)恰好在球心，另一個(gè)在最近的方向看去在表面 與球心連線的中點(diǎn)處，求兩氣泡的實(shí)際位置。與球心連線的中點(diǎn)處，求兩氣泡的實(shí)際位置。 nnnn ssr nnnn ssr 解 ： 1 11 1 1) s sr nnnnnnnn ssrrrr r （

3、 仍在原處（球心），物像重合仍在原處（球心），物像重合 n n r 1 s 2 s 2 22 2) s 2 2 r nnnnnnnnn ssrrrr （ 2 1.53 ( 10) 6.0 1 1.53 nr scmcm nn n n r 1 s 2 s 3.20 3.26.3.26.凹面鏡的曲率半徑為凹面鏡的曲率半徑為R，(1)(1)物體放在何處成放大物體放在何處成放大4 4倍的實(shí)倍的實(shí) 像？像？ (2)4(2)4倍的虛像？倍的虛像？ C -s -r -s O y y ys ys 數(shù)放大倍：0,0,實(shí)；虛像像 4 4 s s ss (1) 解： 112 4 5 8 ssR R s 由物像公式得

4、 分析：分析： C -s -r -s O y y 4 4 s s ss (2) 112 4 3 8 ssR R s 由物像公式得 3.26 3.27.3.27.物在凹面鏡前物在凹面鏡前310mm310mm成實(shí)像于鏡前成實(shí)像于鏡前190mm190mm處；若物為虛物處；若物為虛物 并且在鏡后并且在鏡后310mm310mm，求像在何處。，求像在何處。 C -s -r -s O y y 112 23.56() ssR Rcm 解： 由物像公式得 112 3123.56 86() s scm 3.34.3.34.已知由某透鏡成的實(shí)像，共軛點(diǎn)的間距為已知由某透鏡成的實(shí)像，共軛點(diǎn)的間距為150mm150mm

5、，放大率，放大率 為三倍，求透鏡位置和焦距。為三倍，求透鏡位置和焦距。 1 15 3 ff ss ss ys ys 解：由物像公式得 45 16 45 16 15 4 fcm fcm scm 3.38.3.38.正透鏡成的倒立實(shí)像正透鏡成的倒立實(shí)像, ,像高為物高的一半，今將物向透鏡像高為物高的一半，今將物向透鏡 移近移近10cm10cm。則所得像與物同大小，求薄透鏡的焦距。則所得像與物同大小，求薄透鏡的焦距。 1 1 2 ff ss ys ys 解：由物像公式得 1 10 1 10 ff ss s s 30 10 10 scm fcm fcm 3.46.3.46.雙透鏡兩球面的光焦度分別為雙

6、透鏡兩球面的光焦度分別為5D5D和和8D,8D,折射率折射率1.501.50，中心，中心 厚度厚度18.75mm18.75mm，求此透鏡的主點(diǎn)位置。，求此透鏡的主點(diǎn)位置。 1 1 1 2 2 1.5 1 5 1 1.5 8 nn r D r D r 解： 2 12 1 12 1 1 H H r d x ndn rr rd x ndn rr 25 40 H H xmm xmm 4.1.4.1.兩正透鏡兩正透鏡L1和和L2，焦距分別為，焦距分別為9cm9cm和和3cm3cm，孔徑分別，孔徑分別6cm6cm和和 4cm4cm，相距，相距5cm5cm。在兩透鏡之間離。在兩透鏡之間離L2為為2cm2cm

7、處放一個(gè)直徑為處放一個(gè)直徑為2cm2cm圓圓 孔，試對(duì)孔，試對(duì)L1前前12cm12cm處軸上物點(diǎn)，求有效光闌、入瞳處瞳的位置處軸上物點(diǎn)，求有效光闌、入瞳處瞳的位置 和大小。和大小。 L1 L2 111 111 39 4.5 ssf s scm 解： 111 111 23 6 ssf s scm 解： s s 6.2.6.2.一伽利略型望遠(yuǎn)鏡，物鏡和目鏡相距一伽利略型望遠(yuǎn)鏡，物鏡和目鏡相距12cm12cm，若望遠(yuǎn)鏡的放，若望遠(yuǎn)鏡的放 大率為大率為4 4，問(wèn)物鏡和目鏡的焦距各多少？問(wèn)物鏡和目鏡的焦距各多少？ 1 2 12 4 12 f M f ff 解： 1 2 16 4 fcm fcm 1 f

8、2 f 6.3.6.3.擬制一個(gè)擬制一個(gè)3 3的望遠(yuǎn)鏡，已有一個(gè)焦距為的望遠(yuǎn)鏡，已有一個(gè)焦距為50cm50cm的物鏡，問(wèn)在的物鏡，問(wèn)在 伽利略和開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡中，目鏡的光焦度和物鏡到目鏡的距離伽利略和開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡中，目鏡的光焦度和物鏡到目鏡的距離 各多少？各多少？ 1 2 2 12 50 3 50100 50 33 f M f f ffcm (1)解： 1 f 2 f 1 2 2 12 50 3 50200 50 33 f M f f ffcm (2)解： 1 f 2 f 6.3 7.3.7.3.雙狹縫干涉實(shí)驗(yàn)中雙狹縫干涉實(shí)驗(yàn)中, ,設(shè)兩縫的間距為設(shè)兩縫的間距為0.3mm，以單色光照明，以單色光

9、照明 狹縫光源時(shí)，在離雙縫狹縫光源時(shí)，在離雙縫1.2m遠(yuǎn)的屏上兩第遠(yuǎn)的屏上兩第5 5暗條紋的間距為暗條紋的間距為 22.78mm，所使用光的波長(zhǎng)是多少？并說(shuō)明它的顏色。，所使用光的波長(zhǎng)是多少？并說(shuō)明它的顏色。 632.8nm 7.4.7.4.使用光源的波長(zhǎng)是使用光源的波長(zhǎng)是600nm照明狹縫光源時(shí)，兩縫的間距為照明狹縫光源時(shí)，兩縫的間距為 0.7mm，在離雙縫，在離雙縫5m遠(yuǎn)的屏上明紋間距是多少？遠(yuǎn)的屏上明紋間距是多少？ x 4.28xmm 7.5.7.5.使用光源的波長(zhǎng)是使用光源的波長(zhǎng)是590nm照明狹縫光源時(shí)，兩縫的間距為照明狹縫光源時(shí)，兩縫的間距為 0.5mm，在雙縫離屏距離與紋間距的關(guān)

10、系？，在雙縫離屏距離與紋間距的關(guān)系？ 63 590 101.18 10 0.5 D xD x 7.10.7.10.使用光源的波長(zhǎng)是使用光源的波長(zhǎng)是589.3nm，放棱鏡后光路一肥皂泡，干，放棱鏡后光路一肥皂泡，干 涉條紋的中心極大值（零級(jí)）移動(dòng)到原第涉條紋的中心極大值（零級(jí)）移動(dòng)到原第3 3級(jí)極大處，求肥皂泡級(jí)極大處，求肥皂泡 厚度？厚度？ 1 S 2 S 1 r 2 r h 解：從解：從S1和和S2發(fā)出的相干光所對(duì)應(yīng)的光程差發(fā)出的相干光所對(duì)應(yīng)的光程差 12 r)nhhr( 當(dāng)當(dāng)光程差為零時(shí)，對(duì)應(yīng)光程差為零時(shí)，對(duì)應(yīng) 零級(jí)明零級(jí)明紋紋的位置應(yīng)滿足：的位置應(yīng)滿足： h)n(rr1 12 所以零級(jí)明條紋下移所以零級(jí)明條紋下移. . 0 7.10 原來(lái)原來(lái)k 級(jí)明條紋位