王文生——应用光学习题集答案

习 题 第一章 1、游泳者在水中向上仰望，能否感觉整个水面都是明亮的？(不能，只能感觉到一个明亮的圆，圆的大小与游泳都所在的水深有关，设水深H，则明亮圆半径HtgIcR ） 2、有时看到窗户玻璃上映射的太阳光特别耀眼，这是否是由于窗玻璃表面发生了全反射现象？ 答：是。 3、一束在空气中波长为nm3.589的钠黄光从空气射入水中时，它的波长将变为多少？在水中观察这束光时其颜色会改变吗？ 答：'n， nm442'不变 4、一高度为m7.1的人立于路灯边（设灯为点光源）m5.1远处，路灯高度为m5，求人的影子长度。 答：设影子长x，有： 57.15.1xx∴x=0.773m 5、为什么金钢石比磨成相同形状的玻璃仿制品显得更加光彩夺目？ 答：由于金钢石折射率大，所以其临界角小，入射到其中的光线大部分都能产生全反射。 6、为什么日出或日落时太阳看起来稍微有些发扁？（300 例 P1） 答：日出或日落时，太阳位于地平线附近，来自太阳顶部、中部和底部的光线射向地球大气层的入射角依次增大（如图）。同时，大气层密度不均匀，折射率水接近地面而逐渐增大。 当光线穿过大气层射向地面时，由于n 逐渐增大，使其折射角逐渐减小，光线的传播路径就发生了弯曲。我们沿着光线去看，看到的发光点位置会比其实际位置高。另一方面，折射光线的弯曲程度还与入射角有关。入射角越大的光线，弯曲越厉害，视觉位置就被抬得越高，因为从太阳上部到下部发出的光线，入射角依次增大，下部的视觉位置就依次比上部抬高的更多。 第二章 1、如图 2－65 所示，请采用作图法求解物体 AB 的像，设物像位于同一种介质空间。 A BH H＇ F F＇ F＇ F H＇ H B A F H＇ H A B F＇ F 图 2－65 2、如图 2－66 所示，'MM 为一薄透镜的光轴， B 为物点， 'B 为像点，试采用作图法求解薄透镜的主点及焦点的位置。 BM B' M′ BM M′ B' ● ● ● ● (a) (b) 图 2－66 3、如图 2－67 所示，已知物、像的大小及位置，试利用图解法求解出焦点的位置，设物、像位于同一种介质空间。 ABA'B' 图 2－67 4、已知一对共轭点', BB的位置和系统像方焦点'F 的位置，如图 2－68 所示，假定物像空间介质的折射率相同，试用作图法求出该系统的物、像方主平面的位置及其物方焦点位置。 图 2－68 5、一薄透镜焦距m mff200'，一物体位于透镜前m m300处，求像的位置和垂轴放大率。 解：m mfm mlllfll200',300...