幾何光學(xué)習(xí)題課-學(xué)生版PPT課件

1、習(xí) 題 課一幾何光學(xué),1、直線傳播定律,2、獨(dú)立傳播定律,3、光路可逆原理,4、反射定律,面鏡成像規(guī)律,條件：近軸，細(xì)光束,平面反射成像規(guī)律,單球面反射成像規(guī)律,全反射,5、折射定律,折射成像規(guī)律,單球面折射成像規(guī)律,薄透鏡成像規(guī)律,共軸球面系統(tǒng)成像規(guī)律,理想光具組,R,費(fèi)馬原理,條件：近軸，細(xì)光束,2,薄透鏡、球面折射和球面反射公式對(duì)照表,3,討論,放大像,縮小像,等大像,1,和,2,y、y同號(hào),正像,s、s同號(hào),物像在基準(zhǔn)點(diǎn)同側(cè),實(shí)物 虛像,虛物 實(shí)像,4,3,y、y異號(hào),倒像,s、s異號(hào),物像在基準(zhǔn)點(diǎn)異側(cè),實(shí)物 實(shí)像,虛物 虛像,n,n,P,P,O,F,F,實(shí)物 實(shí)像,實(shí)物 虛像,5,薄

2、凸透鏡成像,6,視場(chǎng)光闌,將系統(tǒng)中各光闌逐個(gè)地對(duì)其前面光學(xué)系統(tǒng)成像，將所有這些像對(duì)入瞳中心張角，其中最小張角者所對(duì)應(yīng)的光闌即系統(tǒng)的視場(chǎng)光闌F.S.,入窗視場(chǎng)光闌經(jīng)前面光學(xué)系統(tǒng)的像。-限制物方視場(chǎng)(PQ1)的大小,出窗視場(chǎng)光闌經(jīng)后面光學(xué)系統(tǒng)的像。-限制像方視場(chǎng)(PQ1)的大小,視場(chǎng)光闌、入窗、出窗相互共軛,將系統(tǒng)中各光闌分別經(jīng)其前面的光學(xué)元件成像于系統(tǒng)的物空間,其中對(duì)軸上物點(diǎn)張角最小的那個(gè)像所對(duì)應(yīng)的光闌即為孔徑光闌A.S.,入瞳孔徑光闌通過其前面光學(xué)系統(tǒng)所成的像-決定進(jìn)入系統(tǒng)光束的大小,出瞳孔徑光闌通過其后面光學(xué)系統(tǒng)所成的像-決定從系統(tǒng)出射光束的大小,入瞳、孔徑光闌、出瞳相互共軛,7,2. 有一

3、凹球面反射鏡，曲率半徑為20cm，如果把小物體放在離鏡面頂點(diǎn)6cm處，則像在鏡 cm處，是 像。（正或者倒,1,8,3. 為了把儀器刻度放大2倍，在它上面置一平凸透鏡，并讓透鏡的平面與刻度緊貼。假設(shè)刻度和球面頂點(diǎn)距離30mm，玻璃的折射率為1.5，求凸面的半徑,9,4.一平行平面玻璃板的折射率為1.5，厚度為d。一束會(huì)聚光束入射到玻璃板上，如圖所示。其頂點(diǎn)M距玻璃板前表面6cm，此光束沿玻璃板所成的像M與M相距0.125cm，求d,10,5. 如圖所示，一光線射入折射率為n的一球形水滴，求(1)此光線在水滴內(nèi)球面另一側(cè)的入射角a；此光線被全反射還是部分反射？(2)偏向角(出射光線與入射光線之間

4、的夾角)的d 表達(dá)式;(3)求偏向角d最小時(shí)的入射角i1,11,6.一虛物PQ位于凹透鏡右側(cè)二倍焦距處，用作圖法求它經(jīng)透鏡成的像,12,7.一玻璃空盒的兩端是共軸球面，一端是半徑r1= 1.65cm的凹面，另一端是半徑為r2= 1.65cm的凹面，兩頂點(diǎn)間距1.85cm。將盒在空氣中密封后放入水中。一高為1cm的物體距前凹球面的頂點(diǎn)10cm，與光軸垂直。求物體經(jīng)玻璃盒所成的像。（玻璃厚度忽略不計(jì),C1,C2,O2,O1,P,C1,Q,13,8、一個(gè)折射率為1.5的玻璃球，半徑R，置于空氣中。在近軸成像時(shí)，問：（1）無窮遠(yuǎn)處的物成像在何處？（2）物在球前2R處，成像在何處,9.一薄透鏡在空氣中的焦距為f =15cm，透鏡材料的折射率為n=1.5。將此薄透鏡放入水(n水=1.33)中，其焦距變?yōu)槎嗌?？若將它放入二硫化?n二=1.64)中，其焦距又變?yōu)槎嗌?15,10. 用一個(gè)焦距為20cm的凸透鏡與一個(gè)平面鏡組成共軸光具組，平面鏡位于透鏡右邊10cm處，今置高為1cm的物體于透鏡左方10cm處（系統(tǒng)處于空氣中），（1）求最后成像的大小和性質(zhì)；（2）作出準(zhǔn)確的光路圖,P,Q,16,11.相距 d=5cm 的兩個(gè)薄透鏡 L1和 L2 ，焦距分別為 f1= 9cm 和 f2= 3cm ，直徑分別為D1= 5cm和D2= 4cm ，直徑D = 3cm 的圓孔光闌A放在透鏡