光学仪器习题.doc
光学仪器1、长度为4mm的物体AB由图所示的光学系统成像，光学系统有一个直角棱镜、一个会聚透镜和一个发散透镜组成，各有关参数和几何尺寸均标示于图上，求：1、像的位置；2、像的大小，并作图说明是实像还是虚像，是正立还是倒立的2、某远视眼所戴眼镜的焦距为 f1 = 40cm，如物体放在镜前30cm处能看清楚，问这远视眼的明视距离为多少? 3、照相机物镜焦距为f1 = 12cm，照相底片离镜头最大可达d = 24cm，它所拍摄物体的物距为u = 16cm，试问所摄物体的像是否清晰?为使像清晰，在物镜前附加的透镜焦距应是多少? 4、伽利略望远镜成的像是正立的，因此可以用它观看体育比赛或舞台表演.假如它的目镜焦距为-4cm，用它观察远物且使像成在远处时，镜筒长度为16cm.如果用它观看30 m处近物时，需要怎么调节?这架望远镜的放大率为多少? 5、显微镜的物镜焦距和目镜焦距分别为f1= 1. 5cm和f2 =3cm， 两物镜相距为d=7. 5cm，被观察物体的物距为u1 = 2cm，在离目镜9cm处有一个屏，若移动目镜使物体能在屏上显示清晰的像，而物体和物镜的位置保持不动， 试问应如何调节目镜? 6、伽利略望远镜的物镜焦距和目镜焦距分别为f0=45cm和fe = -5cm，如果用两块凸透镜来替换原来镜片(镜筒长度不变) ，可得到一个放大倍数 相同的开普勒望远镜.试求这两块凸透镜的焦距. 7、开普勒望远镜目镜的焦距为fe = 5cm，用来观察某星球时，镜筒长为L=55cm，此时像成在极远处. (1)现用此镜来观察地球上某建筑物时，需要目镜拉出= 0.5cm，而像仍在极远处，试求建筑物和观察者之间的距离. (2)如用的是伽利略望远镜，且观察者的位置不动，试问目镜要拉出多长? 8、一位学生调好显微镜，发现当物品放在到物镜距离d= 6. 5rnm处 时，他用双眼清楚地看见物品的像.显微镜筒长L100mm, 物镜的焦距f1 = 6mm，目镜焦距f2 = 26mm.问这位学生应该戴什么样眼镜? 9、节照相机镜头L前2.28 m处的物体被清晰地成像在镜头后面12.0cm处的照相胶片P上，两面平行的玻璃平板插入镜头与胶片之间，与光轴垂直，位置如图1所示.设照相机镜头可看作一个简单薄凸透镜，光线为近轴光线. (1)求插入玻璃板后，像的新位置 (2)如果保持镜头、玻璃板、胶片三者间距离不变，若要求物体仍然清晰地成像于胶片上，则物体应放在何处? 10、望远镜的物镜直径D = 250cm，其焦距f = 160m.要用此望远镜镜对相距L=320km,直径d = 2m的人造地球卫星拍摄照片，试问: (1)照相底片应该放在距焦点多远的位置上? (2)人造卫星的像的大小是多少? (3)在冲洗好的照片中卫星的直径是多大? 11、某同学用一块直径12.5cm、焦距1m的凸透镜L1和一块直径1cm、焦距10cm的凸透镜L2自制了一个开普勒望远镜. (1)当用它沿水平方向观察50m远处的旗杆并使其最终成像于l0m远处时， 镜筒的长度应多大?这时旗杆如果位于望远镜的轴线所在的竖直面上，它上面应有多长的一段被观察到? (2)如果要使被观察到的旗杆长度增加一倍，且尽可能增加像的亮度，不改变镜筒的长度而在物镜和目镜之间放上一块适当的凸透镜就可以了.则这个透镜应 放在何处?直径及焦距应多大? 12、一照相机的焦距为f0=7.5cm，今在相机镜头上安上一个焦距f1为60厘米的薄凸透镜(它和原相机镜头的问距可视为零) .求(1)安上薄凸透镜后的最近拍摄距离;(2)原相机上无穷远的那一档刻度现代表多远的拍摄距离. 13.为了观察微小的物体，应采用长焦距的显微镜，它的物镜到观察物的距离应不小于d=5厘米.若显微镜的放大率k= 180，目镜的放大率k1=20，则物镜的焦距f多大? 14.一台显微镜，两镜头焦距分别为5cm和1cm被观察物体放在物镜前1.lcm处，最终用目镜观察到的像位于明视距离，则镜筒应当多长? 15.一观剧望远镜物镜焦距为12厘米，目镜焦距为-4cm，当观察7.2m处的物体时，最后的像成于目镜前20cm处，求两镜间距. 16. 开普勒望远镜的目镜焦距为lcm，用来观察天体时最后成像在极远处，这时镜筒长为51cm.用来观察地面上某目标时，则需要将目镜拉出0.5cm，像仍成在极远处，问目标离观察者多远? 17、.开普勒望远镜的物镜焦距f1与目镜焦距f2之比为f1:f2 = 10:1,.今于物镜前距离物镜为a处置一物体，试求此物体通过此望远镜所成的像的放大率为多少?并 确定像的性质.已知此时望远镜的远点被调节在无限远处. 18、.图13-5-10是一种反射式望远镜的示意图.已知凹面镜焦距f1=100cm，平面镜与镜筒轴线成45角，凹面镜主轴与平面镜交于O2，O1O2 =0.95m，目镜(凸透镜)光心到凹面镜主轴的距离d=0.15m，两镜主轴互相垂直目镜焦距为f3 = 10.2cm.求: (1) 通过目镜看到的物体的像的位置;(2)此望远镜的放大率. 19、显微镜的物镜组中常配有一个图13-5-11所示的透镜，它的表面是球面，左表面S1的球心为C1，半径为R1;右表面S2的球心是C2，半径是R2,透镜的折射率为n，两球心间的距离C1C2=,在使用时被观察物体被置于C1处，试证明:从物体射向此透镜的光线，经透镜折射后，所有光线均交于一点Q;QC2=nR2
