工程光學(xué)第3版第一章習(xí)題答案省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎?wù)n件市賽課百校聯(lián)賽優(yōu)質(zhì)課一等獎?wù)n件

第一章重點公式復(fù)習(xí)1、折射定律：2、近軸光學(xué)基本公式及垂軸放大率：3、球面反射鏡成像及垂軸放大率：1/18[習(xí)題3]一物體經(jīng)針孔相機在屏上成一60mm大小像，若將屏拉遠50mm，則像大

小變?yōu)?0mm,求屏到針孔初始距離。2/18[習(xí)題4]一厚度為200mm平行平板玻璃（設(shè)n=1.5），下面放一直徑為1mm金屬片。若在玻璃板上蓋一圓形紙片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到該金屬片，問紙片最小直徑應(yīng)為多少？解：如圖，設(shè)紙片最小直徑為L，依題意得，邊緣光線滿足全反射條件，故：即紙片最小直徑為。3/18[習(xí)題14]一物點位于一透明玻璃球后表面，若從前表面看到此物點像恰好位于無窮遠，試求該玻璃球折射率n。前表面后表面4/18[習(xí)題14]一物點位于一透明玻璃球后表面，若從前表面看到此物點像恰好位于無窮遠，試求該玻璃球折射率n。解：設(shè)玻璃球半徑為R，依據(jù)近軸光學(xué)基本公式得：解得：即該玻璃球折射率n為2.5/18[習(xí)題14]一物點位于一透明玻璃球后表面，若從前表面看到此物點像恰好位于無窮遠，試求該玻璃球折射率n。后表面前表面6/18[習(xí)題15]一直徑為20mm玻璃球，其折射率為

，今有一光線以60

入射角入射到該玻璃球上，試分析光線經(jīng)過玻璃球傳輸情況。解：在入射點A處，同時發(fā)生折射和反射現(xiàn)象。在A點處光線以60°反射角返回原介質(zhì)，同時以30°折射角進入玻璃球。折射光線抵達B點，并發(fā)生折射反射現(xiàn)象。由圖得：7/18[習(xí)題15]一直徑為20mm玻璃球，其折射率為

，今有一光線以60

入射角入射到該玻璃球上，試分析光線經(jīng)過玻璃球傳輸情況。同理，由B點發(fā)出反射光線能夠抵達C點處，并發(fā)生反射折射現(xiàn)象。C點發(fā)出反射光線再次抵達A點，并發(fā)生反射折射現(xiàn)象。即在ABC三點反射光線組成正三角形三條邊，同時，在這三點有折射光線以60°角進入空氣中。8/18[習(xí)題16]一束平行細光束入射到二分之一徑為r=30mm、折射率n=1.5玻璃球上，求其會聚點位置。假如在凸面鍍上反射膜，其會聚點應(yīng)在何處？假如在凹面鍍反射膜，則反射光束在玻璃中會聚點又在何處?反射光束經(jīng)前表面折射后，會聚點又在何處？說明各會聚點虛實。9/18[習(xí)題16解答]（1）折射玻璃球成像過程：光束先經(jīng)左側(cè)球面折射形成像,再經(jīng)右側(cè)球面折射形成像。求得:

物像虛實相同,為實像.10/18[習(xí)題16解答]（2）若凸面鍍上反射膜，光束經(jīng)左側(cè)球面反射成像.求得：物像虛實相反，成虛像。11/18[習(xí)題16解答]（3）光束先經(jīng)左側(cè)球面折射形成像,再經(jīng)右側(cè)球面反射形成像，最終經(jīng)左側(cè)球面折射形成像。由（1）得，代入公式：得，物像虛實相同,故為實像.它又是左側(cè)球面物A3,為實物。依據(jù)光路可逆性，可將A3看成左側(cè)球面折射形成像。12/18[習(xí)題16解答]（3）光束先經(jīng)左側(cè)球面折射形成像,再經(jīng)右側(cè)球面反射形成像，最終經(jīng)左側(cè)球面折射形成像。物像虛實相反，成虛像。13/18[習(xí)題17]一折射球面r＝150mm，n＝1，n’=1.5，問當(dāng)物距分別為-

、-1000mm、-100mm、0、100mm、150mm和200mm時，垂軸放大率各為多少?解：依據(jù)近軸光學(xué)基本公式及垂軸放大率公式先求l’，再求β.14/18[習(xí)題17]一折射球面r＝150mm，n＝1，n’=1.5，問當(dāng)物距分別為-

、-1000mm、-100mm、0、100mm、150mm和200mm時，垂軸放大率各為多少?15/18[習(xí)題20]

一球面鏡半徑r=-100mm，求

=0、-0.1×、-0.2×、-1×、1×、5×、10×、

時物距和像距。解：依據(jù)球面反射鏡成像及垂軸放大率公式兩個等式，求解l和l’。16/18[習(xí)題20]

一球面鏡半徑r=-100mm，求

=0、-0.1×、-0.2×、-1×、1×、5×、10×、

時物距和像距。17/18[習(xí)題20]

一球面鏡半徑r=-100mm，求

=0、-0.1×、-0.2×、-1×、1×、5×、10×、

時物距和像距。（1）