光学系统与像差全套答案VIP免费

2.解：由vcn得：光在水中的传播速度:)/(25.2333.1)/(1038smsmncv水水光在玻璃中的传播速度:)/(818.165.1)/(1038smsmncv玻璃玻璃3.一高度为1.7米的人立于离高度为5米的路灯(设为点光源)1.5米处，求其影子长度。解：根据光的直线传播。设其影子长度为x,则有xx5.157.1可得x=0.773米4.一针孔照相机对一物体于屏上形成一60毫米高的像。若将屏拉远50毫米，则像的高度为70毫米。试求针孔到屏间的原始距离。解：根据光的直线传播,设针孔到屏间的原始距离为x，则有xx605070可得x=300（毫米）5.有一光线以60°的入射角入射于的磨光玻璃球的任一点上，其折射光线继续传播到球表面的另一点上，试求在该点反射和折射的光线间的夹角。解：根据光的反射定律得反射角''I=60°，而有折射定律InInsinsin''可得到折射角'I=30°，有几何关系可得该店反射和折射的光线间的夹角为90°。6、若水面下200mm处有一发光点，我们在水面上能看到被该发光点照亮的范围(圆直径)有多大？解：已知水的折射率为1.333,。由全反射的知识知光从水中到空气中传播时临界角为：nnmI'sin=333.11=0.75，可得mI=48.59°，mItan=1.13389，由几何关系可得被该发光点照亮的范围(圆直径)是2*200*1.13389=453.6(mm)7、入射到折射率为的等直角棱镜的一束会聚光束(见图1-3)，若要求在斜面上发生全反射，试求光束的最大孔径角解：当会聚光入射到直角棱镜上时，对孔径角有一定的限制，超过这个限制，就不会发生全反射了。由nIm1sin，得临界角26.41mI得从直角边出射时，入射角74.34590180mIi由折射定律nUi1sinsin，得5.68U即11.362U8、有一光线入射于和的平面分界面上，平面的法线为，求反射光线和折射光线。解:因为InNAcos所以Ijijicos23)60cos30(cos)30cos60(cos所以=232231)23(15.122所以由矢量形式的折射定律=jijiji)4322()4162()60cos30)(cos232()30cos60(cos矢量形式的反射定律=ijijijiji)60cos30(cos)30cos60(cos)60cos30(cos2)30cos60(cos1.有一直径为100mm、折射率为1.5的抛光玻璃球，在视线方向可见球内有二个气泡，一个位于球心，另一个位于球心与前表面间的一半处。求二个气泡在球内的实际位置。解：由单折射面在近轴区域的物象关系公式rnnlnln'''，可得rnnlnln'''（1）像在球心时，即rl'，所以rnrnnrnln''1，即rl1仍在球心，物象重合。（2）因为2'2rl，所以rnnrnnrnln'''22/20)15.1(21001)(2''2nnnDnnnrl（mm）也即是距离前表明30mm.2.有一折射率为1.54的玻璃棒，一端为半径为30mm的抛光凸球面，另一端为磨砂的平面。试问棒长为多少时，正好能于毛面上被球面形成远处物体的清楚像。解:由单折射面在近轴区域的物象关系公式rnnlnln'''，可得rnnlnln''',由于物在无穷远处，所以nnrnl'''=mm5556.8554.03054.13、一折射球面，其像方焦距和物方焦距分别为180mm和－150mm，物方介质为折射率4/3的水，求球面的曲线半径和像方介质折射率。解：已知：'f=180mm,150fmm,3/4n,由折射球面的焦距之间的公式：nfnf''可得像方介质折射率6.11503/4180''fnfn（2）由公式rff'，得到球面的曲线半径)(30)150(180'mmffr4、有一18mm高的物体位于折射球面前180mm处，球面的半径为30mm，物方为空气，像方介质折射率为1.52，求像的位置、大小、正倒和虚实。.解：已知mmy18，mml180，mmr30，1n，52.1'n。（1）由公式rnnlnln'''，并把已知数据带入，可得像的位置057.129'lmm；（2）由公式lnnlyy'''，所以49.8)180(52.118057.129'''lnynly(mm);（3）由于'y与y异号，'l与l异号，所以成倒立的实像。6、曲率半径为200mm的凹面镜前1m处，有一高度为40mm的物体，求像的位置和大小，并说明其正倒和虚实。解：已知mmr200，ml1，mmy40（1）由公式rll211'，得到像的位置)(11.111)200()1000(2)200()1000(2'mmrllrl；（2）由公式llyy''，得像的大小)(44.4)1000()11.111(40''mmlyly（3）由于'y与y异号，'l与l同号，所以成倒立的实像。8.缩小到1/5倍的实像位于半径为r的凹面镜前何处时，该实像1)被实物所成；2)被虚物所成。解：由公式rll211'和llyy''（1）被实物所成，则'5ll，rll2511''，解得l'=0.6r；(2)被虚物所成，'5ll，rll2511''，解得l'=0.4r。9、实物与被球面镜...