几何光学习题课-学生版PPT课件.ppt

习 题 课一几何光学,1、直线传播定律,2、独立传播定律,3、光路可逆原理,4、反射定律,面镜成像规律,（条件：近轴，细光束）,平面反射成像规律,单球面反射成像规律,全反射,5、折射定律,折射成像规律,单球面折射成像规律,薄透镜成像规律,共轴球面系统成像规律,（理想光具组）,R,费马原理,（条件：近轴，细光束）,2,薄透镜、球面折射和球面反射公式对照表,3,讨论：,放大像,缩小像,等大像,(1),和,(2),y、y同号,正像,s、s同号,物像在基准点同侧,实物 虚像,虚物 实像,4,(3),y、y异号,倒像,s、s异号,物像在基准点异侧,实物 实像,虚物 虚像,n,n,P,P,O,F,F,实物 实像,实物 虚像,5,薄凸透镜成像,6,视场光阑,将系统中各光阑逐个地对其前面光学系统成像，将所有这些像对入瞳中心张角，其中最小张角者所对应的光阑即系统的视场光阑F.S.。,入窗视场光阑经前面光学系统的像。-限制物方视场(PQ1)的大小,出窗视场光阑经后面光学系统的像。-限制像方视场(PQ1)的大小,视场光阑、入窗、出窗相互共轭,将系统中各光阑分别经其前面的光学元件成像于系统的物空间,其中对轴上物点张角最小的那个像所对应的光阑即为孔径光阑A.S.。,入瞳孔径光阑通过其前面光学系统所成的像-决定进入系统光束的大小,出瞳孔径光阑通过其后面光学系统所成的像-决定从系统出射光束的大小,入瞳、孔径光阑、出瞳相互共轭,7,2. 有一凹球面反射镜，曲率半径为20cm，如果把小物体放在离镜面顶点6cm处，则像在镜 cm处，是 像。（正或者倒）,1,8,3. 为了把仪器刻度放大2倍，在它上面置一平凸透镜，并让透镜的平面与刻度紧贴。假设刻度和球面顶点距离30mm，玻璃的折射率为1.5，求凸面的半径。,9,4.一平行平面玻璃板的折射率为1.5，厚度为d。一束会聚光束入射到玻璃板上，如图所示。其顶点M距玻璃板前表面6cm，此光束沿玻璃板所成的像M与M相距0.125cm，求d。,10,5. 如图所示，一光线射入折射率为n的一球形水滴，求(1)此光线在水滴内球面另一侧的入射角a；此光线被全反射还是部分反射？(2)偏向角(出射光线与入射光线之间的夹角)的d 表达式;(3)求偏向角d最小时的入射角i1.,11,6.一虚物PQ位于凹透镜右侧二倍焦距处，用作图法求它经透镜成的像。,12,7.一玻璃空盒的两端是共轴球面，一端是半径r1= 1.65cm的凹面，另一端是半径为r2= 1.65cm的凹面，两顶点间距1.85cm。将盒在空气中密封后放入水中。一高为1cm的物体距前凹球面的顶点10cm，与光轴垂直。求物体经玻璃盒所成的像。（玻璃厚度忽略不计）,C1,C2,O2,O1,P,C1,Q,13,8、一个折射率为1.5的玻璃球，半径R，置于空气中。在近轴成像时，问：（1）无穷远处的物成像在何处？（2）物在球前2R处，成像在何处？,9.一薄透镜在空气中的焦距为f =15cm，透镜材料的折射率为n=1.5。将此薄透镜放入水(n水=1.33)中，其焦距变为多少？若将它放入二硫化氮(n二=1.64)中，其焦距又变为多少？,15,10. 用一个焦距为20cm的凸透镜与一个平面镜组成共轴光具组，平面镜位于透镜右边10cm处，今置高为1cm的物体于透镜左方10cm处（系统处于空气中），（1）求最后成像的大小和性质；（2）作出准确的光路图。,P,Q,16,11.相距 d=5cm 的两个薄透镜 L1和 L2 ，焦距分别为 f1= 9cm 和 f2= 3cm ，直径分别为D1= 5cm和D2= 4cm ，直径D = 3cm 的圆孔光阑A放在透镜间距 L2 2cm处，当轴上一物点P在 L1左方12cm处时，求： a）孔径光阑； b）入瞳、出瞳的位置和直径；c) 视场光阑；d) 入窗、出窗的位置与直径。,