(完整word版)第01章幾何光學(xué)的基本概念和基本定律.doc

1、2.解：由nc得：v光在水中的傳播速度: v水c3108 ( m / s)2.25( m/ s)n水1.333: v玻璃c3 108 (m / s)光在玻璃中的傳播速度1.651.818( m/ s)n玻璃3.一高度為1.7 米的人立于離高度為 5米的路燈 (設(shè)為點(diǎn)光源 )1.5 米處，求其影子長(zhǎng)度。1.7x米x ,可得 =0.773解：根據(jù)光的直線傳播。設(shè)其影子長(zhǎng)度為x則有1.5 x54.一針孔照相機(jī)對(duì)一物體于屏上形成一60 毫米高的像。若將屏拉遠(yuǎn)50 毫米，則像的高度為70 毫米。試求針孔到屏間的原始距離。解：根據(jù)光的直線傳播 ,設(shè)針孔到屏間的原始距離為x ，則有7060 可得 x =30

2、0（毫米）50 xx5. 有一光線以 60的入射角入射于的磨光玻璃球的任一點(diǎn)上，其折射光線繼續(xù)傳播到球表面的另一點(diǎn)上，試求在該點(diǎn)反射和折射的光線間的夾角。解：根據(jù)光的反射定律得反射角I =60 ，而有折射定律n sin I nsin I 可得到折射角I =30 ，有幾何關(guān)系可得該店反射和折射的光線間的夾角為90。6、若水面下200mm 處有一發(fā)光點(diǎn)，我們?cè)谒嫔夏芸吹奖辉摪l(fā)光點(diǎn)照亮的范圍( 圓直徑 )有多大？解：已知水的折射率為1.333,。由全反射的知識(shí)知光從水中到空氣中傳播時(shí)臨界角為：sin I m1nn =0.75 ，可得 I m =48.59 ， tan I m =1.13389 ，由

3、幾何關(guān)系可得被該發(fā)光點(diǎn)照1.333亮的范圍 (圓直徑 )是 2*200*1.13389=453.6(mm)7、入射到折射率為的等直角棱鏡的一束會(huì)聚光束(見圖 1-3)， 若要求在斜面上發(fā)生全反射，試求光束的最大孔徑角解：當(dāng)會(huì)聚光入射到直角棱鏡上時(shí)，對(duì)孔徑角有一定的限制，超過這個(gè)限制，就不會(huì)發(fā)生全反射了。由 sin I m1I m41.26，得臨界角n得從直角邊出射時(shí)，入射角i180I m 9045 3.74由折射定律sin i1，得 U5.68即 2U11.36sin Un8、有一光線入射于和的平面分界面上，平面的法線為，求反射光線和折射光線。解:因?yàn)?A N n cosI所以 (cos 60 i cos30j ) (cos30 i cos603cos Ij )2所以= 1.52 1( 3)21323222所以由矢量形式的折射定律(cos60 icos30j)( 23 )(cos30 i cos60 j )=2( 2 6 1)i ( 2 23 ) j44矢量形式的反射定律=(cos 60 icos30 j )2(c