《光学教程》考试练习题及答案

五、 作图题

1．画出伽利略望远镜的光路图。

2．画出开普勒望远镜的光路图 目镜 物镜

Ｄ

3．画出显微镜的光路图

4．用理想光具组的几何做图法画出轴上P点的像 5． 4 3? １ 1? Ｎ Ｎ? 2 Ｈ? Ｈ F? Ｆ?

3 2?

4?

Ｄ?

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6．试用作图法求惠更斯目镜的焦距和焦点、主点的位置． 主ＬＬ２ １ 焦平

平面 面１

1?

F? F1?F?2

H? Ｐ 1? a ２a

３a

7. 自然光入射方解石晶体表面，光轴在图面内，如图中斜线所示。作出晶体中o光、e光的传播方向及偏振。 ２ ２

B Ｂ 钠光自然光 钠光自然光

１ １ A C Ａ Ｃ o e o o o e e o e 光轴

方解石 A 石英 光轴

２ A １ 自然光

n0?1.658自然光 n?1.0

o e ne?1.486 o e B Ｄ C

B C Ｐ Ｑ

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四、计算题

111111s?60??????3020 s’=60cm ?1?s??30??2 ?s1f1? 导出: s11．解： s11

s2 = s’1+d = 60-40 = 20cm

111111s?????????22???ssfs20402222s s’2 = 40cm

β = β1β2 = - 4

在L2之右40cm处, 形成倒立、放大的实像。

??nn?nn??sr 2．解： s?11?n??nn?1?1.5?11?1??????????s?n??rs?1.5?25100?50 s??50cm

ns?1?501?1???n?s1.5?1003

第二次为反射成像

第三次折射

112??r s?s121211?????s?rs404040 s??40cm

s?40?2??????1s40

最后得到倒立，等大的虚像

3．解：第一次双凸透镜成像

??nn?nn??sr s?11?n??nn?1?1?1.51.5?1??????????s?n??rs?1?2550?100 s??100cm

ns?1.5?100?3???3?ns1?50

1???1?2?3????1??3??13

1111??12cm ??? s1??12f?6s1112???5cm ?? 第二次凹反射镜成像 s2?12?2?10s21111??2cm ??? s3 第二次双凸透镜成像（光从右至左）

??5?2?f?6s3 最后成像于透镜左侧2cm处。

??s2?s3s112?521???()()()?? 倒立的实像 ??s1?s2s3?12?1033

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1??asin?k??k???2? ?4．解：

1?1????3?????2????2?2? ??5?????45007?

5．解：

设：透镜的折射率为n

n'nn'?n??rl??50mml'lr 得 1 物点A经折射成像在A'处，将已知条件代入公式 n1n?1??20 l1'?50 ----①

112??rl?l'?d?l'2112l'lr， A'经反射后，成像于B'点。故将，代入反射面公式111???10 得： l2'l1' ----②

B'点再经r1折射成像在B点。根据光路的可逆性，将B视为物，B'点视为像，有?l3?(d?5)?5，代入折射公式，得：

11n?1??l'20 25 ----③

由①②③式解得： n?1.6

答：透镜的折射率为1.6。 6．解：

根据对称性原理， 最终成像应在右侧3R处。

? ???fo'h?f'??1???6fe'h2f3'n?nn??n???ssr

11?n??nn?1?1.33?11???????????0s?n??rs?1.33?R?3R? s???

7．解：

, 求得：f'??180 (mm)

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