应用光学平面镜棱镜系统成像方向的判断练习题
2019-L12-C4-4棱镜成像判断-文档资料
光信息0701-02 2009-2019第一学期
Applied optics
第四章 平面镜棱镜系统
2
Applied optics
C4. 平面镜棱镜系统 – 棱镜成像方向判断
3
Applied optics
上节内容回顾
一、屋脊棱镜 y
y x
x
z y′ z′ x′
z y′ z′
x′
4
Applied optics
上节内容回顾
二、等效空气层厚度 棱镜尺寸计算
A
A’
O
e
O’’
O’ S
S’
s s ' ( 1 1 /nL )
e L/ n
【O、L、n】相当于 【O、L/n、1】
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Applied optics
4-6 棱镜成像方向判断
一、棱镜系统成像方向判断
二、组合系统成像方向判断
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Applied optics
系统成像=
棱镜系统成像（镜像/一致像） + 球面系统成像（正像/倒像）
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注意转折方向，平行并不一定同向
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y & y’：主截面内方向（I） • 与是否有屋脊面无关， • 按光轴转向和光轴反射次数判断
光轴同向：Fig. 4-25(a), 4-26(a) 光轴反向：Fig. 4-25(b), 4-26(b) …… 缺点：需要判断光轴的转向性质，涉及光轴 在每个反射面的情况。繁！
物空间右手系---棱镜系统---像空间？
两种方法 • 反弹转折法 • 法则
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反弹法
(完整版)平面镜成像练习题(含答案).docx
平面镜成像1．下列因素中能影响物体在平面镜中成像大小的是（）A．物体到平面镜的距离B．物体的大小C．像到平面镜距离D．镜面的大小2．检查视力时，眼睛与视力表应相距5m远．如图 8-1 所示，若视力表距平面镜3m，人离平面镜的距离为（）A． 1m B． 2mC． 3m D． 4m3．关于平面镜成像，下列说法正确的是（）A．物体远离平面镜，像也远离平面镜，像变小B．物体远离平面镜，像也远离平面镜，像的大小不变C．物体靠近平面镜，像的位置不变，像的大小不变D．物体靠近平面镜，像靠近平面镜，像变大4．“猴子捞月”中，猴子捞不到月亮，这是因为水中的“月亮”是（）A．光的直线传播而成的实像B．光的直线传播而成的虚像C．光的反射而成的实像D．光的反射而成的虚像5．小明从平面镜里看到镜子对面电子钟的示数的像如图8-2 所示，这时的时刻应是（）A． 21∶ 10B．10∶ 21C． 10∶ 51D．12∶ 016．图 8-3 中关于平面镜前AB所成的像正确的是（）7．墙面上贴着一块穿衣镜，水平地面上一个人以速度v 匀速直线朝平面镜走去，相对于人，像的速度是（）A． v B．2v C．v/2D．08．关于平面镜成像，下列说法正确的是（）A．平面镜所成的像是虚像，所以不能用照相机拍摄B．要在平面镜中看到自已的全身像，平面镜的高度应不小于人的高度C．像到镜面的距离跟物到镜面的距离相等D．像与物的连线与平面镜不一定垂直9．下列说法中，不正确的是（）A ．入射角是00 0 ，反射角也是0B．入射角增加150，反射角也增加150C．入射光线靠拢法线，反射光线也靠拢法线D．入射光线与反射光线垂直，反射角为90010．关于平面镜成像的说法正确的是（）A．不在平面镜正前方的物体，不能在平面镜内成像B．很大的物体不能在很小的平面镜内成像C．物体静止不动，若把竖直放置的平面镜向下平移时，镜中像也向下平移D．物体在平面镜内总成等大的虚像11．如图 8-4 所示，眼睛看到平面镜所成的像不是实际光_______而得到的像 , 而是由反射光线的反向延长线_______而得到的．所以平面镜所成的像是虚像．12．小汽车的挡风玻璃做成倾斜的，目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像在车窗的_____（填“上方” 、“下方”），不致影响司机观察路况；而大型货车的挡风玻璃不太倾斜，这时车内物体所成的像尽管在司机的_______，但由于 ________________ ，人观察路面是俯视的，并不影响司机观察路况．13．多媒体教室里的银幕是用粗糙的白布做的，这样做的目的是为了________；穿衣镜是用平滑的玻璃做的，光在它的表面发生的反射是______，它所成的像是______像；物体通过小孔成像成的是______像，前者的成像原理是___________，后者的成像原理是________________ ．14．将一墨水瓶放在镜前6cm 处，墨水瓶在镜中的像到平面镜距离为_____cm，像与墨水瓶间距离为________cm．若使墨水瓶向镜面靠近，墨水瓶在镜中像的大小_______ ，若使墨水瓶远离镜面，则墨水瓶在镜中像的大小___________（填“变大”“变小”“不变”）．15．某人站在穿衣镜前 1.5m 处，他在镜中像到镜面的是_______m，当他向镜前进0.5m，则人与像间的距离是 _______m．16．简易潜望镜是利用平面镜______的性质制成的，在它的镜筒内有两块互相______放置的平面镜．17．下文是摘自某刊物的文章，请仔细阅读后，按要求回答问题．《光污染，来自舰丽的玻璃幕墙》最近张小姐十分苦恼，因为她的房子正对着一座新大厦的玻璃幕墙，有时站在她家的窗前，看到面玻璃幕就像平面一，将同楼居民家的一一看得清清楚楚，玻璃幕的反光也使她苦不堪言，只要是晴天，她的房就被烈的反射光照得通亮，无法正常休息．尤其是那种凹形建筑物，其玻璃幕在客上形成一种巨型聚光，一个几十甚至几百平方米的凹透，其聚光功能是相当可的，能使局部温度升高，造成火灾患⋯⋯（1）从文中找出一个光学方面的物理知填人横：_____________________ ．（2）文中有一出了科学性的，将句子找出来．（ 3）从上文中找出一个玻璃幕居民生活来的不便或危害的例：______________________ ．（4）如何防光染？你提出一条合理化建：______________________ ．18．如 8-5 所示，上A点停着一只，而地上有几个小虫，那么，从上的P 点下来吃地上的哪个小虫再到面的笆上的B点它的路程最短。
应用光学习题及答案_百度文库
考试试题纸（A卷）课程名称题号题分备注:学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题应用光学四五六七专业班级八九十总分一二三一、选择题（每题1分，共5分）1．发生全反射现象的必要前提是：A)光线由光疏介质到光密介质传播B)光线由光密介质到光疏介质传播C)光线在均匀介质中传播D)以上情况都可能产生2．周视照相机可以拍摄大视场景物，其利用的：A)节点的性质B)主点的性质C)焦点的性质D)以上答案都正确3．在望远镜的视度调节中，为适应近视人群，应采取的是：A)使物镜远离目镜B)使目镜远离物镜C)使目镜靠近物镜D)应同时调节物镜和目镜4．棱镜系统中加入屋脊面，其作用是：A改变光轴的方向B)改变主截面内像的方向C)改变垂轴于主截面方向上像的方向D)以上都正确5．光学系统中场镜的作用是：A)改变成像光束的位置B)减小目镜的尺寸C)不改变像的成像性质D)以上都正确二、填空题（每题2分，共10分）1．显微镜中的光学筒长指的是（2．光学系统中像方顶截距是（3．用波像差评价系统成像质量的瑞利准则是（4．望远系统中物镜的相对孔径是（5．棱镜的转动定理是（三、简答题（共20分）1．什么叫孔径光阑？它和入瞳和出瞳的关系是什么？（4分）2．什么叫视场光阑？它和入窗和出窗的关系是什么？（4分）3．几何像差主要包括哪几种？（4分）4.什么叫远心光路？其光路特点是什么？（4分）5.照相机中F数是什么意思？光圈指的是什么？（4分））））））四、分析作图题（共25分）1.已知正光组的F和F’，求轴上点A的像，要求用五种方法。
（8分）2.已知透镜的焦距公式为f'=nr1n−1n−1，l'H=−f'd，lH=−f'd，nrnr⎡⎤rd12(n−1)⎢n(1−1)+(n−1)⎥r2r2⎦⎣分析双凹透镜的基点位置，并画出FFL、BFL和EFL的位置。
（9分）3.判断下列系统的成像方向，并画出光路走向（8分）（a）五、计算题（共35分）（b）1．由已知f1′=50mm，f2′=−150mm的两个薄透镜组成的光学系统，对一实物成一放大4倍的实像，并且第一透镜的放大率β1=−2，试求：1.两透镜的间隔；2.物像之间的距离；3.保持物面位置不变，移动第一透镜至何处时，仍能在原像面位置得到物体的清晰像？与此相应的垂铀放大率为多大?（15分）2.已知一光学系统由三个零件组成，透镜1：f1′=−f1=100，口径D1=40；透镜2：f2′=−f2=120，口径D2=30，它和透镜1之间的距离为d1=20；光阑3口径为20mm，它和透镜2之间的距离d2=30。
(完整版)平面镜成像习题(含答案)
平面镜成像习题（含答案）一、单选题(本大题共2小题，共4.0分)1.关于平面镜成像下列说法正确的是（）A.平面镜所成像的大小与平面镜的大小有关B.平面镜所成的像是虚像C.平面镜所成的像是由光的折射形成的D.人向平面镜靠近0.2m，像将远离平面镜0.2m2.如图所示为一倾斜的平面镜，当你走向平面镜时，下列描述符合事实的是（）A.镜中的像变大B.镜中的像将远离你C.像与你的连线与镜面不垂直 D.镜中的像和你大小一直相等二、多选题(本大题共1小题，共3.0分)3.如图所示，将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上，下列说法不正确的是（）A.铅笔水平向右移动时，它的像将变小B.平面镜竖直向上移动时，铅笔的像也将向上移动C.若改用一块较小的平面镜，铅笔的像将变小D.若铅笔按图示箭头方向转过45°，铅笔将与它的像垂直三、填空题(本大题共5小题，共10.0分)4.一只大雁在深度为8m的平静湖面上空飞过，当大雁距水面2m时，大雁在湖面的“倒影”是______ （选填“实”或“虚”）像，该“倒影”距大雁______ m．5.小明在“探究平面镜成像的特点”实验中，为确定像的虚实，需在______ （选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛位置放一个光屏并在图中的______ （选填“A”或“B”）位置观察光屏上是否有像．6.小明身高1.72m，站在高为1m的平面镜前，镜中的像与他相距4m，则他离镜子的距离为______ m，镜中的像的高度是______ m；当他向着平面镜以0.6m/s的速度运动时，镜中的像相对于该同学的速度是______ m/s．7.人向平面镜靠近的过程中，人在平面镜中的像的大小将______ （选填“变大”/“不变”）；小明同学周末在家里做作业，抬头从面前平面镜中看到挂在后面墙上的钟如图所示，实时刻应是______ ．8.一个身高1.7m同学站在平面镜前3m处，则镜中的像高为______ m，像与他相距______ m，若他向平面镜靠近1m，此时像的大小______ （选填变大\变小\不变）．四、实验探究题(本大题共6小题，共36.0分)9.在探究“平面镜成像的特点”实验中．如图所示，（1）实验中选用的平面镜应是______ （选填“穿衣镜”、“铜镜”或“玻璃板”），利用其既能______ 光线，又能透射光线的特点．（2）实验时，小明拿一支没有点燃的蜡烛通过调节跟前面点燃蜡烛的像完全重合，如果他将点燃蜡烛在像与物的连线上往后运动2cm，要使像物再次重合，他的正确操作是______ ．10.如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置图．（1）实验器材：带底座的玻璃板、白纸、笔、光屏各一个，两支外形相同的蜡烛A和B，还缺少的器材是______ ，选用玻璃板代替平面镜，主要是为了便于确定像的______ ．（2）在竖直的玻璃板前放点燃的蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的______ （选填“前”或“后”）观察，直至它与蜡烛A的像完全重合．这种确定像与物大小关系的方法是______ ，（选填“控制变量法”或“等效替代法”）．（3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是______ 像．（4）当蜡烛A像玻璃板靠近，蜡烛A的像______ （选填“变大”、“不变”或“变小”）．（5）如图，蜡烛A和B可以放在刻度尺上通过前后移动来观察像的大小情况，实验中使用刻度尺，其主要目的是______A．观察能否成像B．观察像的大小C．比较像与物到平面镜的距离D．观察像的虚实（6）实验中，仔细观察像的位置，会看到平面镜中有两个像，请你分析产生两个像的原因：______ ．11.小红同学在做“探究平镜成像”的实验时．将一块玻璃饭竖直架在水平台上．再取两段完全相同的蜡烛A和B．点燃玻璃板前的蜡烛A．进行观察，如图所示．在此实验中：（1）小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是______ ．（2）所用刻度尺的作用是便于比较像与物______ 关系．（3）选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的______关系．移去后面的蜡烛B，并在所在位置上放一光屏．则光屏上接收不到蜡烛烛焰的像，所以平面镜所成的像是______ （填“实”或“虚”）像．（4）小红吹动A烛焰向左摆动，则它的像向______ 摆动．（5）若面玻璃板中所成的像不清晰，若想使像变清晰应______ ．（6）薄的玻璃板和厚的玻璃板选的，原因是______ ．12.同学们利用玻璃板，两只完全相同的蜡烛a、b，水平桌面等器材进行“探究平面镜成像特点”的实验．（1）实验操作要解决两个问题：①如何确定______ 的位置；②如何比较______ 的大小来判断像的性质？（2）他们发现实验桌上放有2mm厚的玻璃板A，5mm厚的玻璃板B．为了减小误差，实验时，应选择______ 玻璃板作为实验器材．（选填：A/B）（3）如图所示，把点燃的蜡烛a放置在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像，如果将蜡烛a远离玻璃板移动，它所成像的大小将______ ．（变大/不变/变小）（4）实验时，他们应该在______ （a/b）侧观察蜡烛a经玻璃板所成的像．（5）在某次实验中，把蜡烛a放到玻璃板前，在玻璃板后的桌面上无论怎样移动蜡烛b，都无法让它与蜡烛a的像完全重合，其原因可能是______ ．13.如图1是“探究平面镜成像特点”的实验装置．（1）实验器材有：玻璃板和平面镜各一、白纸、笔、火柴、光屏各一，两支外形相同的蜡烛A和B，还缺少的器材是______ ；玻璃板和平面镜中应选择______ ；（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的______ （选填“前”或“后”）侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合．实验过程中，看到蜡烛A的像是利用光的______ ，观察到蜡烛B是利用光的______ ；（3）小明记录了一次物与像的位置后，为了得到平面镜成像的普遍规律，接下来他应该进行的操作，更加合理方便的是______ （选填“A”或“B”）A．蜡烛A不动，多次改变平面镜的位置B．平面镜不动，多次改变蜡烛A的位置（4）小时拿着一根5cm高的铅笔竖直放在玻璃板前，铅笔像的高度为______ cm，若铅笔远离玻璃板，则铅笔的像的高将______ （选填“大于5cm”“等于5cm”或“小于5cm”）．（5）为了研究成像的虚实问题，小明移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，接着他应该观察______ ；（6）实验中小明发现看到蜡烛A的像不清晰，于是她将蜡烛B也点燃，用来增加像的亮度，她这样做______ （选填“能”或“不能”）使看到的像更清晰；（7）请在图2中画出眼睛看到蜡烛S点的像S′的光路图．（画一条光路即可）14.“探究平面镜成像特点”的实验如图所示．在竖立的茶色玻璃板下方放置一把刻度尺，两支相同相同的蜡烛A和B分别竖立于玻璃板两侧，以蜡烛A为成像物体．（1）用茶色玻璃板代替平面镜，目的是：______ ．（2）点燃蜡烛A，从A一侧观察蜡烛B，缓慢移动蜡烛B直到与蜡烛A的像______ ，可以得知像与物大小相同；用刻度尺和笔将A、B所在的位置连接起来，发现像和物的连线与玻璃板______ ，像和物到玻璃板的距离______ ．（3）如果在蜡烛B的位置上放一光屏，无论怎样，在光屏上______ （填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是______ 像．（4）实验中多次改变蜡烛A的位置，重复进行实验的目的是：______ ；（5）如果实验中采用厚玻璃板，观测到蜡烛A通过玻璃板在不同位置成了两个清晰的像，且测得两个像之间的距离为0.8cm，则玻璃板的厚度为______ cm．五、作图题(本大题共5小题，共25.0分)15.晚自习时，小明向教室外张望时，没能看清外面的景色，却在玻璃窗上看到了身后的小红，请作出小明看到小红帽子的光路图．16.如图所示为水位测量仪的示意图．A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出的一束与水平面成45°角，方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，光斑位置随水位变化而发生变化．（1）请根据平面镜成像的特点作出光路图．要求：写出作法，保留作图痕迹．（2）若光斑B向右移动了1m，用相关的知识推导说明：水位下降了多少米？17.在图中，请画出物体AB在平面镜中的像A’B’18.如图平面镜前有一个点光源S，其中一条光线经过平面镜反射后经过A点，试画出这条光线．19.小明同学想将一束与水平面成30°角的太阳光竖直射入深井内，如图所示（图中虚线为水平面）．（1）在图中画出反射光线并画出镜面所在的位置；（2）求出反射角的度数为______ ．六、计算题(本大题共1小题，共8.0分)20.作出图中物体AB在平面镜中的像．平面镜成像习题（含答案）【答案】1. B2. D3. D4. 虚；45. 未点燃；B6. 2；1.72；1.27. 不变；5：458. 1.7；6；不变9. 玻璃板；反射；把没有点燃的蜡烛沿着像与物的连线向后移动2cm（或把玻璃板沿着像与物的连线向前移动1cm）10. 刻度尺；位置；前；等效替代法；虚；不变；C；玻璃板有两个反射面，因为玻璃的两个表面同时发生反射，两个反射面各成一个像，所以成两个像11. 便于确定像的位置；到平面镜的距离；大小；虚；左；在较暗的环境中进行实验；厚玻璃板会形成两个像，会影响对实验结果的判断12. 像；像与物；A；不变；a；玻璃板和桌面没有垂直放置13. 刻度尺；玻璃板；后；反射；直线传播；B；5；等于5cm；光屏上是否有蜡烛的像；不能14. 便于准确找到像的位置；重合；垂直；相等；不能；虚；使结论具有普遍性；0.415. 解：小明通过平面镜看到在B点的小红的帽子，则做B点关于镜面的对称点B′．连接A点与B′与镜面相交于一点O，即为入射点，连接AO、BO，则BO是入射光线，OA为反射光线，如下图所示．16. 解：（1）先通过水面作出发光点A的对称点A′，连接A′B交平面镜于点O，AO为入射光线，OB为反射光线，如下图所示：（2）若光斑B向右移动了1m，移动到E点，如下图所示：BE=OF=1m，因为从A点发出的一束与水平面成45°角，所以CG=OF=×1m=0.5m，则说明水位下降了0.5m．答：（1）见上图；（2）水位下降了0.5m．17. 解：分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像．如图：18. 解：过镜面作出点S的对称点S′，即为点光源S在平面镜中的像，连接S′A 与镜面交于O点，即为入射点（反射点），连接SO就得到入射光线，如下图所示：19. 60°20. 解：先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为物体AB的像，如图所示：【解析】1.解：A、根据平面镜成像特点可知物体和像大小相同，与平面镜的大小无关，故A错误；B、根据平面镜成像特点可知平面镜所成的像是虚像，故B正确；C、平面镜所成的像是由光的反射形成的，故C错误；D、根据平面镜成像特点可知，物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离相等，则人向平面镜靠近0.2m，像也靠近平面镜0.2m，故D错误．故选B．平面镜成像特点：平面镜所成的像是虚像，物体和像大小相同，物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离相等，物体和像关于平面镜对称．此题涉及到平面镜成像特点，这是光学部分的重点，在中考中也经常出现，要求学生牢记，并学会灵活运用．2.解：AD、人在平面镜中的像的大小与人等大，当人走近镜子时，镜中的像的大小不变，故A错误，D正确；B、当你走向平面镜时，距镜子的距离减小，镜中的像将靠近你，故B错误；C、当你走向平面镜时，像与你的连线与镜面仍然垂直，故C错误．故选D．平面镜成像特点：平面镜所成的像是虚像，像与物体的大小相同，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，像与物关于平面镜对称．熟练掌握平面镜成像的特点，并灵活运用到实际中去，还要注意的是不要把视觉感觉的像的大小误认为是真实的像的大小．3.解：A、由平面镜成像的特点可知，铅笔与平面镜的距离改变，铅笔在镜中的像的大小不变，故A错误；B、平面镜竖直向上移动时，铅笔的像与铅笔还是关于平面镜所在平面对称的，故像不动，故B错误；C、像的大小与物体相等，故若改用一块较小的平面镜，铅笔的像将不变，故C错误；D、铅笔与平面镜的夹角为45°，根据平面镜成像的特点，此时平面镜将铅笔与像的夹角平分，所以铅笔与它在平面镜中的像互相垂直，故D正确．故选D．根据平面镜成像的特点：所成的像是虚像；像和物体大小相同；像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平面镜间距离相等来分析此题．本题主要考查的是平面镜成像特点在生活中的应用．此类题目在近几年的中考中属于热点题目，解答此类题目的关键是牢记平面镜成像的特点．4.解：倒影属平面镜成像现象，其原理是光的反射，根据平面镜成像特点可知所成的像是虚像，像距与物距相等，此时大雁距离水面（物距）2m，所以该“倒影”距离湖面（像距）也为2m，则该“倒影”距大雁为2m+2m=4m．故答案为：虚；4．倒影属平面镜成像现象，所以所成的像是虚像，其原理是光的反射，根据平面镜成像特点可知平面镜所成的像与平面镜的距离等于物体与平面镜的距离．紧扣平面镜成像原理和成像特点去分析即可比较容易地做出解答，但此题中的湖水深8米是题干设置的干扰因素，注意不要被其迷惑．5.解：把一只点燃的蜡烛放在镜前，另外拿一只完全相同未点燃的蜡烛在镜后适当的移动，直到看上去跟像完全重合，即好像被点燃似的；在A侧能看到蜡烛和蜡烛在平面镜中的像，在B侧不能看到蜡烛在平面镜中像，所以图中的B位置观察光屏上是否有像．故答案为：未点燃；B．判断在何处放光屏接平面镜成的像，分辨物体还是像是关键．眼睛在物体一侧时，既能看到物体又能看到物体的像；眼睛在像的一侧，只能透过透明玻璃，看到物体，不能看到物体在平面镜中成的像．本题考查学生动手操作实验的能力并会根据对实验现象的分析得出正确的结论．此类题目在近几年中考中频繁出现，备受出题人青睐，其实解答此类题目往往有规律可循，牢记并紧扣平面镜成像特点可比较容易的进行解答．6.解：因为平面镜所成的像和物体各对应点到平面镜间距离相等，所以，由镜中的像与他相距4m，可得他离镜的距离为4m×=2m；因为平面镜所成的像和物体形状、大小完全相同，则镜中的像的高度也是1.72m；由他向着平面镜以0.6m/s的速度运动时，可得镜中的像相对于该同学的速度是0.6m/s ×2=1.2m/s．故答案为：2；1.72；1.2．根据平面镜成像的特点：像和物体形状、大小相同；像和物体各对应点到平面镜间距离相等，可分析解答此题．平面镜成像在实际生活中非常常见，学习中要注意联系实际，活学活用．7.解：由平面镜成像特点可知，像和物体大小相同，所以人向平面镜靠近的过程中，人在平面镜中的像的大小将不变；方法一：根据平面镜成像特点，作出平面镜中钟表像的实际情况，（红色箭头）如下图，可以看到钟表的实际时间是5：45．方法二：把试卷翻过来，注意上下不要颠倒，直接从试卷的反面看钟表的实际时间是5：45．故答案为：不变；5：45．（1）根据平面镜成像特点，平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，像和物体大小相同．（2）根据钟表在平面镜中成像判断实际时间的方法：作图法：根据平面镜成像特点，作出物体的实际情况．翻看法：由于物体在平面镜中成像时，物像相对平面镜对称，根据这个特点把试卷翻过来观察，即可得出实际时间．牢记平面镜成像特点，根据平面镜所成的像与物体关于平面镜对称来分析实际问题．本题考查镜面反射的原理与性质．解决此类题应认真观察，注意技巧．8.解：（1）因为平面镜所成的像与物体大小相同的虚像，所以，由该同学身高1.7m，可得像高为1.7m；（2）人到平面镜的距离是3m，根据物像到平面镜的距离相等，所以人的像到平面镜的距离也是3m，所以这个同学和他的像之间的距离是6m．（3）人在平面镜中成像大小和人的大小有关，跟人到平面镜的距离、平面镜的大小都没有关系，所以人靠近平面镜1m时，他的像的大小不变．故答案为：1.7；6；不变．根据平面镜成像特点进行判断：物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等．人靠近平面镜时，感觉像变大，实际上像的大小不变，是眼睛看像的视角增大，感觉像在变大，是一种错觉．9.解：（1）用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，利用其既能反射光线，又能透射光线的特点．便于透过玻璃板确定像的位置；（2）实验中，如果他将点燃的蜡烛在像与物的连线上往后移动2cm，要使像物再次重合，根据像与物到平面镜的距离相等，他的正确操作应该是未点燃的蜡烛在像与物的连线上向后平移2cm（或玻璃板沿着像与物的连线向前平移1cm）．故答案为：（1）玻璃板；反射；（2）把没有点燃的蜡烛沿着像与物的连线向后移动2cm （或把玻璃板沿着像与物的连线向前移动1cm）．（1）平面镜不能透光，只能反射光，不能确定出像的位置，玻璃板不但反射光成像，还能透光看到玻璃板后面的蜡烛．（2）根据像与物到平面镜的距离相等，可确定如何操作才能达到实验的目的．本题考查学生动手操作实验的能力并能根据实验现象得出正确结论，动手操作实验时，能根据实验现象得出正确的结论，提高实验能力．10.解：（1）刻度尺可以测量物体的距离，刻度尺的作用是便于测量：像与物到镜面的距离；透明的玻璃板，可以观察到玻璃板的另一侧．即在观察到A蜡烛像的同时．也能观察到蜡烛B，确定像的位置；（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧（A侧）观察，直至它与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法；（3）平面镜所成的像是虚像，虚像不会出现在光屏上．（4）平面镜成像大小跟物体大小有关，与物体到平面镜的距离无关，蜡烛A向玻璃板靠近，像的大小不会变化．（5）在实验中用到刻度尺，但尺并不是测量像、物的大小用的，而是测像到镜的距离、物到镜的距离，然后比较二者关系用的，故C正确．（6）玻璃板有两个反射面，因为玻璃的两个表面同时发生反射，两个反射面各成一个像，所以成两个像．故答案为：（1）刻度尺；位置；（2）前；等效替代法；（3）虚；（4）不变；（5）C；（6）玻璃板有两个反射面，因为玻璃的两个表面同时发生反射，两个反射面各成一个像，所以成两个像．（1）本实验要研究平面镜成像时，物体与像到平面镜的距离，物与像的大小关系等平面镜成像规律，要用到测量工具；利用玻璃板透明的特点，可以观察到玻璃板的另一侧，便于找到像的位置．（2）等效替代法是在保证某种效果相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法．等效替代法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一．（3）平面镜所成的像是虚像，不会出现在光屏上．（4）平面镜成像大小跟物体的大小有关，这是关键．（5）实验中刻度尺的用途是可以测量物体和像与平面镜的距离．（6）玻璃板有两个反射面，每个反射面都可以作为平面镜成像，所以仔细观察时，会发现通过玻璃板成两个像．本题考查学生实际动手操作实验的能力，并能对实验中出现的问题正确分析，探究平面镜成像特点的实验是中考出题的一个热点，本题围绕这个探究过程可能遇到的问题，解决办法，合理的思考和解释来考查同学的．11.解：（1）因为玻璃板既能让光透过也可以反射光，容易确定像的位置，而平面镜是不透明的，无法确定像的位置，所以选用玻璃板；（2）要用刻度尺测量物像到平面镜距离，比较物像到平面镜的距离关系；（3）两只蜡烛大小相同，后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合，这样就证明了像与物大小相同，所以两只蜡烛等长是为了比较像与物大小关系用的；移去后面的蜡烛，并在所在位置上放一光屏．则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像．所以平面镜所成的像是虚像；（4）平面镜所成的像与物关于镜面对称，小红吹动A烛焰向左摆动，烛焰的像向也左偏；（5）点燃的蜡烛是成像物体，比较亮，环境越黑暗，蜡烛和环境的对比度越大，蜡烛成像越清晰，为了使像更清晰，应在较暗的环境中进行；（6）玻璃板越薄，两个反射面所在的像距离越近，这样可以使确定的像的位置更加准确，厚玻璃板会形成两个像，会影响对实验结果的判断；故答案为：（1）便于确定像的位置；（2）到平面镜的距离；（3）大小；虚；（4）左；（5）在较暗的环境中进行实验；（6）厚玻璃板会形成两个像，会影响对实验结果的判断．（1）选玻璃板是为了准确确定像的位置，便于比较像与物的大小，达到理想的实验效果．（2）为了便于比较像与物到镜面距离的关系，要用刻度尺测量物距和像距．（3）选取两段完全相同的蜡烛的目的是比较像与物的大小关系；实像可以在光屏上成接到，而虚像则不能．（4）由平面镜的成像特点，像物关于镜面对称进行分析．（5）进行平面镜成像实验时，物体和环境的对比度越大，物体越亮，物体在平面镜中成像越清晰．（6）玻璃有两个反射面，玻璃越薄，两个反射面成的像越近，如果玻璃越厚，两个反射面成的像越远．探究平面镜成像特点的实验过程，在近年中考题中较为热点．重在探索过程中遇到的困难、解决的办法的考查，这些题往往有规律可循．12.解：（1）①用玻璃板代替平面镜，在玻璃板前面既能看到A的像，又能看到玻璃板后面的棋子B，便于确定像的位置．②移动B棋子，直到与A棋子的像完全重合为止．重合说明像和物的大小相等，这就是通过比较像与物的大小来判断像的性质．（2）因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板，用2mm厚的．（3）平面镜成像大小跟物体大小有关，与物体到平面镜的距离无关，将蜡烛a远离玻璃板移动，像的大小不会变化．（4）由于平面镜成的是虚像，所以在寻找蜡烛a的像的位置时，人眼应在蜡烛a这一侧观察．使它与蜡烛a在玻璃板中所成的像完全重合；（5）用另一个完全相同的蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移动，发现无法让它与蜡烛A的像完全重合，可能是因为玻璃板和桌面没有垂直放置．故答案为：（1）①像；②像与物；（2）A；（3）不变；（4）a；（5）玻璃板和桌面没有垂直放置．（1）用玻璃板代替平面镜，即看到像，又能看到玻璃板后面的棋子，当玻璃板和像重合时，玻璃板后面棋子的位置就是玻璃板前面棋子像的位置，这样进行实验，便于确定像的位置．实验时选择两个相同的棋子是为了便于比较物像大小关系．（2）从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像这一角度去分析此题．（3）平面镜成像大小跟物体的大小有关，这是关键．（4）根据平面镜成的像是虚像，可判断在寻找蜡烛a的像的位置时眼睛应该在蜡烛哪一侧观察；（5）当透明的玻璃板和水平桌面不垂直时，蜡烛的像偏向水平桌面的上方，镜后蜡烛和镜前蜡烛的像不能完全重合．本题考查学生动手操作实验的能力并会根据对实验现象的分析得出正确的结论．此类题目在近几年中考中频繁出现，备受出题人青睐，其实解答此类题目往往有规律可循，牢记并紧扣平面镜成像特点可比较容易的进行解答．13.解：（1）刻度尺可以测量物体的距离，刻度尺的作用是便于测量：像与物到镜面的距离；透明的玻璃板，可以观察到玻璃板的另一侧．即在观察到A蜡烛像的同时．也能观察到蜡烛B，确定像的位置；（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧（A侧）观察，直至它与蜡烛A的像完全重合，实验过程中，看到蜡烛A的像是利用光的反射，观察到蜡烛B是利用光的直线传播；（3）为了得到平面镜成像的普遍规律，应保持平面镜不动，多次改变蜡烛A的位置；（4）平面镜所成的像与物体等大，所以5cm高的铅笔竖直放在玻璃板前，铅笔像的高度为5cm，铅笔远离玻璃板，铅笔的像的高不变，仍为5cm；（5）为了研究成像的虚实问题，小明移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，接着他应该观察光屏上是否有蜡烛的像，若有则为实像，若没有则所成的像为虚像；（6）在实验中，用一支相同的蜡烛放在玻璃板的另一侧，是为了确定像的位置和比较像的大小，若将另一侧的蜡烛点燃，结果使得玻璃后面太亮，更不容易发生反射，所以像会更不清晰；（7）连接S与像点S′，与镜面相交于一点O，即为入射点，连接SO、PO，则SO是入射光线，OP为反射光线，如下图所示．故答案为：（1）刻度尺；玻璃板；（2）后；反射；直线传播；（3）B；（4）5；等于5cm；（5）光屏上是否有蜡烛的像；（6）不能；（7）如上图所示．（1）本实验要研究平面镜成像时，物体与像到平面镜的距离，物与像的大小关系等平面镜成像规律，要用到测量工具．利用玻璃板透明的特点，可以观察到玻璃板的另一侧，便于找到像的位置．。
平面镜成像练习题（含答案）
平面镜成像练习题（含答案）平面镜成像1．下列因素中能影响物体在平面镜中成像大小的是（）A．物体到平面镜的距离B．物体的大小C．像到平面镜距离D．镜面的大小2．检查视力时，眼睛与视力表应相距5m远．如图8-1所示，若视力表距平面镜3m，人离平面镜的距离为（）A．1m B．2mC．3m D．4m3．关于平面镜成像，下列说法正确的是（）A．物体远离平面镜，像也远离平面镜，像变小B．物体远离平面镜，像也远离平面镜，像的大小不变C．物体靠近平面镜，像的位置不变，像的大小不变D．物体靠近平面镜，像靠近平面镜，像变大4．“猴子捞月”中，猴子捞不到月亮，这是因为水中的“月亮”是（）A．光的直线传播而成的实像 B．光的直线传播而成的虚像C．光的反射而成的实像 D．光的反射而成的虚像5．小明从平面镜里看到镜子对面电子钟的示数的像如图8-2所示，这时的时刻应是（）A．21∶10 B．10∶21C．10∶51 D．12∶016．图8-3中关于平面镜前AB所成的像正确的是（）7．墙面上贴着一块穿衣镜，水平地面上一个人以速度v匀速直线朝平面镜走去，相对于人，像的速度是（）A．v B．2 v C．v /2 D．08．关于平面镜成像，下列说法正确的是（）A．平面镜所成的像是虚像，所以不能用照相机拍摄B．要在平面镜中看到自已的全身像，平面镜的高度应不小于人的高度C．像到镜面的距离跟物到镜面的距离相等D．像与物的连线与平面镜不一定垂直9．下列说法中，不正确的是（）A．入射角是00，反射角也是00B．入射角增加150，反射角也增加150C．入射光线靠拢法线，反射光线也靠拢法线D．入射光线与反射光线垂直，反射角为90010．关于平面镜成像的说法正确的是（）A．不在平面镜正前方的物体，不能在平面镜内成像B．很大的物体不能在很小的平面镜内成像C．物体静止不动，若把竖直放置的平面镜向下平移时，镜中像也向下平移D．物体在平面镜内总成等大的虚像11．如图8-4所示，眼睛看到平面镜所成的像不是实际光_______而得到的像,而是由反射光线的反向延长线_______而得到的．所以平面镜所成的像是虚像．12．小汽车的挡风玻璃做成倾斜的，目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像在车窗的_____（填“上方”、“下方”），不致影响司机观察路况；而大型货车的挡风玻璃不太倾斜，这时车内物体所成的像尽管在司机的_______，但由于________________，人观察路面是俯视的，并不影响司机观察路况．13．多媒体教室里的银幕是用粗糙的白布做的，这样做的目的是为了________；穿衣镜是用平滑的玻璃做的，光在它的表面发生的反射是______，它所成的像是______像；物体通过小孔成像成的是______像，前者的成像原理是___________，后者的成像原理是________________．14．将一墨水瓶放在镜前6cm处，墨水瓶在镜中的像到平面镜距离为_____cm，像与墨水瓶间距离为________cm．若使墨水瓶向镜面靠近，墨水瓶在镜中像的大小_______，若使墨水瓶远离镜面，则墨水瓶在镜中像的大小___________（填“变大”“变小”“不变”）．15．某人站在穿衣镜前1.5m处，他在镜中像到镜面的是_______m，当他向镜前进0.5m，则人与像间的距离是_______m．16．简易潜望镜是利用平面镜______的性质制成的，在它的镜筒内有两块互相______放置的平面镜．17．下文是摘自某刊物的文章，请仔细阅读后，按要求回答问题．《光污染，来自舰丽的玻璃幕墙》最近张小姐十分苦恼，因为她的房子正对着一座新大厦的玻璃幕墙，有时站在她家的窗前，看到对面玻璃幕墙就像平面镜一样，将同楼居民家的一举一动看得清清楚楚，玻璃幕墙的反光也使她苦不堪言，只要是晴天，她的房间就被强烈的反射光照得通亮，无法正常休息．尤其是那种凹形建筑物，其玻璃幕墙在客观上形成一种巨型聚光镜，一个几十甚至几百平方米的凹透镜，其聚光功能是相当可观的，能使局部温度升高，造成火灾隐患……（1）从文中找出一个光学方面的物理知识填人横线：_____________________．（2）文中有一处出现了科学性的错误，请将错误句子找出来．（3）从上文中找出一个玻璃幕墙给居民生活带来的不便或危害的实例：______________________．（4）如何预防光污染？请你提出一条合理化建议：______________________．18．如图8-5所示，树上A点停着一只乌鸦，而地上有几个小虫，那么，鸦从树上的P点飞下来吃地上的哪个小虫再飞到对面的篱笆墙上的B点它飞的路程最短。
应用光学习题解答13年
、填空题1、光学系统中物和像具有共轭关系的原因是。
2、发生全反射的条件是3、光学系统的三种放大率是、、，当物像空间的介质的折射率给定后，对于一对给定的共轭面，可提出种放大率的要求。
4、理想光学系统中，与像方焦点共轭的物点是。
5、物镜和目镜焦距分别为f物' 2mm 和 f目' 25mm的显微镜，光学筒长△ = 4mm，则该显微镜的视放大率为，物镜的垂轴放大率为，目镜的视放大率为。
6、某物点发出的光经理想光学系统后对应的最后出射光束是会聚同心光束，则该物点所成的是（填“实”或“虚” ）像。
7、人眼的调节包含调节和调节。
8、复杂光学系统中设置场镜的目的是9、要使公共垂面内的光线方向改变60 度，则双平面镜夹角应为度。
10、近轴条件下，折射率为1.4 的厚为14mm的平行玻璃板，其等效空气层厚度为mm。
11、设计反射棱镜时，应使其展开后玻璃板的两个表面平行，目的12、有效地提高显微镜分辨率的途径是。
13、近轴情况下，在空气中看到水中鱼的表观深度要比实际深度。
一、填空题1、光路是可逆的2、光从光密媒质射向光疏媒质，且入射角大于临界角I0，其中，sinI0=n2/n13、垂轴放大率；角放大率；轴向放大率；一4、轴上无穷远的物点5、－20；－2；106、实7、视度瞳孔8、在不影响系统光学特性的的情况下改变成像光束的位置，使后面系统的通光口径不致过大。
9、3010、1011、保持系统的共轴性12、提高数值孔径和减小波长13、小二、简答题1、什么是共轴光学系统、光学系统物空间、像空间？答：光学系统以一条公共轴线通过系统各表面的曲率中心，该轴线称为光轴，这样的系统称为共轴光学系统。
物体所在的空间称为物空间，像所在的空间称为像空间。
2、如何确定光学系统的视场光阑？答：将系统中除孔径光阑以外的所有光阑对其前面所有的光学零件成像到物空间。
这些像中，孔径对入瞳中心张角最小的一个像所对应的光阑即为光学系统的视场光阑。
平面镜成像练习测试题(带参考答案)
平面镜成像练习题1．下列因素中能影响物体在平面镜中成像大小的是（）A．物体到平面镜的距离B．物体的大小C．像到平面镜距离D．镜面的大小2．检查视力时，眼睛与视力表应相距5m远．如图8-13AB小不变C．4的实像B5．A．21∶6．图8-3是（）7．墙面上贴着一块穿衣镜，水平地面上一个人以速度v匀速直线朝平面镜走去，相对于人，像的速度是（）A．v B．2v C．v/2D．0 8．关于平面镜成像，下列说法正确的是（）A．平面镜所成的像是虚像，所以不能用照相机拍摄B．要在平面镜中看到自已的全身像，平面镜的高度应不小于人的高度C．像到镜面的距离跟物到镜面的距离相等D．像与物的连线与平面镜不一定垂直9．下列说法中，不正确的是（）A．入射角是00，反射角也是00B．入射角增加150，反射角也增加150C．入射光线靠拢法线，反射光线也靠拢法线垂直，A．不通过挡风玻璃所成的像在车窗的_____（填“上方”、“下方”），不致影响司机观察路况；而大型货车的挡风玻璃不太倾斜，这时车内物体所成的像尽管在司机的_______，但由于________________，人观察路面是俯视的，并不影响司机观察路况．13．多媒体教室里的银幕是用粗糙的白布做的，这样做的目的是为了________；穿衣镜是用平滑的玻璃做的，光在它的表面发生的反射是______，它所成的像是______像；物体通过小孔成像成的是______像，前者的成像原理是___________，后者的成像原理是________________．14．将一墨水瓶放在镜前6cm 处，墨水瓶在镜中的像到平面镜距离为_____cm ，像与墨水瓶间距离为________cm ．若使墨水瓶向镜151617．如图18找像的位置时，眼睛应该在_______蜡烛这一侧观察(选“A ”或“B ”)．在得到像的位置后，应该用________分别测量物和像到镜面的距离，然后归纳得出结论．19．台球桌上的球分布如图8-8所示，要想通过1次撞墙使白球击中球①．当我们研究应怎样击白球时，可以把台球桌的边框看作为_________，由此利用__________能够确定撞击点的位置，也就是_______点的位置，使之沿一定的路线才能实现白球准确的撞击．20．照如图8-9所示那样，在桌面由表中数据可得到的结论有：①_____________________．②_____________________．21．如图8-10，电工要从房A 点拉导线到河岸安装一盏路灯O 后再到房B 点，路灯O 选在岸上何处用导线最短?小莉将河岸当作平面镜，用光学作图法很简单地确定了路灯O的位置，请画出小莉的作图．22．小明在一堵较长的墙的外边，想看到墙内地面上的一点S，如图8-11所示，请你利用学过的光学知识帮他想个办法，在图中画出使用的光学元件和光路图．23．爱美之心人皆有之，早起之后面对穿衣镜8-12（1（224直挡板P，1．B2．B311．会聚；会聚12．上方；正前方；司机座椅离地面高13．光在上面发生漫反射；镜面反射；虚；实；光的反射；光的直线传播14．6；12；不变；不变15．1.5；2 16．能改变光路；平行17．（1）光的反射（或平面镜成像等）（2）一个几十甚至几百平方米的凹透镜，其聚光功能是相当可观的（3）危害居民身体健康（或火灾隐患等）（4）如限制使用玻璃幕墙，或合理设计等18．A19．A；刻度尺20．平面镜；光的反射；入射点21．（1）在像的位置上放一个相同的蜡烛；等效替换（2）①像与物体的大小相同②像与物体到镜面距离相等23．如图（2）25．如图所示。
(完整)应用光学习题
一、填空题1、光学系统中物和像具有共轭关系的原因是 光路可逆 。
2、发生全反射的条件是 光从光密媒质射向光疏媒质，且入射角大于临界角I 0,其中，sinI 0=n 2/n 1 。
3、 光学系统的三种放大率是 垂轴放大率 、 角放大率 、轴向放大率 ,当物像空间的介质的折射率给定后，对于一对给定的共轭面，可提出 一 种放大率的要求.4、 理想光学系统中,与像方焦点共轭的物点是 轴上无穷远的物点 。
5、物镜和目镜焦距分别为mm f 2'=物和mm f 25'=目的显微镜，光学筒长△= 4mm ，则该显微镜的视放大率为 －20 ，物镜的垂轴放大率为 －2 ,目镜的视放大率为 10 。
6、某物点发出的光经理想光学系统后对应的最后出射光束是会聚同心光束,则该物点所成的是实 (填“实”或“虚”)像。
7、人眼的调节包含 视度 调节和 瞳孔 调节。
8、复杂光学系统中设置场镜的目的是 在不影响系统光学特性的的情况下改变成像光束的位置，使后面系统的通光口径不致过大。
9、要使公共垂面内的光线方向改变60度,则双平面镜夹角应为30 度。
10、近轴条件下,折射率为1.4的厚为14mm 的平行玻璃板,其等效空气层厚度为 10 mm. 11、设计反射棱镜时，应使其展开后玻璃板的两个表面平行，目的是 保持系统的共轴性 。
12、有效地提高显微镜分辨率的途径是 提高数值孔径和减小波长 。
13、近轴情况下，在空气中看到水中鱼的表观深度要比实际深度 小 。
14．用垂轴放大率判断物、像虚实关系方法：当β>0时 物像虚实相反β<0时 物像虚实相同。
15．平面反射镜成像的垂轴放大率为 1 ,物像位置关系为 镜像 ,如果反射镜转过α角，则反射光线方向改变 2α 。
二、简答题1、几何光学的基本定律及其内容是什么？答：几何光学的基本定律是直线传播定律、独立传播定律、反射定律和折射定律。
直线传播定律:光线在均匀透明介质中按直线传播.独立传播定律：不同光源的光在通过介质某点时互不影响。
《应用光学》第4章 平面镜棱镜系统1
L ' d (1 tgI2 ) d (1 sin I2 )
• 图4-14所示为一个 三次反射棱镜，称为 斯密特棱镜。它使光 轴折转45°角。由于 棱镜中的光轴折叠， 因此，对缩小仪器的 体积非常有利。
图4-14
15
2）屋脊棱镜
光学系统中，光线经平面镜棱镜系统时的反射次数 可能为奇数，这时物体成镜像，为了获得和物相似 的像，在不宜再增加反射面的情况下，可以用两个 互相垂直的反射面代替其中的一个反射面，这两个 互相垂直的反射面叫作屋脊面。带有屋脊面的棱镜 叫屋脊棱镜。
• 第四章 平面镜棱镜系统 • §4-1 平面镜棱镜系统的一些应用
1
平面镜或棱镜、透镜组成的系统，则能满足系统改变 光束方向和物象间方位的要求。如目前使用的军用观 察望远镜，由于在系统中使用了棱镜，如图4-1b所示， 所以它在不加入导向透镜的情况下即可获得正像，同 时又大大地缩小了仪器的体积，减轻了仪器的重量。
下列关系：
由O1O2M得
2i1 2i2 或者 2(i1 i2 )
因二平面镜的法线交于N，
故由O1O2N得
i1 i2或 i1 i2
带入上式得 2
8
从上式可知， 与i角大小无关，只取决于两平面镜 间的夹角，因此，光线方向的改变可以根据设计需 要通过选择适当的角来实现。如果保持两平面镜间
和折射棱镜定义相同，反射棱镜的折射面和反射 面均称为棱镜的工作面，工作面的交线成反射棱镜的 棱，和各棱垂直的截面称为主截面，光学系统的光轴 位在棱镜中的 部分称为反射棱镜的光轴。
10
图4-10
11
图4-11
12
• 一、反射棱镜的分类
•常用的反射棱镜可分为三类：简单棱镜、屋脊 棱镜和复合棱镜。
应用光学：第四章 平面镜和棱镜
2、双面镜的旋转特性 β=2θ
P1
P2
I1
I1
I2 θ I2
θ
β
• 结论:
– 当两面镜夹角为θ时，出射光线和入射光线的夹角为2θ；其旋转
方向，与反射面按反射次序由P1转到P2的方向相同。
– 当两平面镜一起转动时，出射光线与入射光线的夹角不变，只是光 线位置发生了平移（入射光线方向不变）
– 若两平面镜相对移动α角，出射光线方向改变2α。所以在运输过
n1 n 2
(4)相对色散： (n1 n2 ) (nF n C )
③ 反射材料的光学特性
a.反射元件：抛光玻璃或金属表面镀上高反射率金属膜 或介质膜；
b.反射材料： (1)不存在色散; (2) 唯一光学特性是对各种色光的反射率： (3)金属反射膜的反射率随波长不同而不同：
–折射棱 —— 入射面与出射面的交 线
–顶角(折射角) ——α
–偏向角δ —— 入射光线与出射光 线的夹角从入射光线转到出射光线，
顺正逆负
I1
α
I1´ n -I2
-I2´ δ
①偏向角
sin I1 nsin I1'
sin
I2
n sin
I
' 2
sin
1 2
(
I1
I2'
)
cos
1 2
(
I1
I
' 2
)
n
sin
I2
n sin
I
' 2
cos I1dI1 n cos I1'dI1'
cos I2 dI2
n
cos
I
' 2
dI
应用光学习题及答案
四、分析作图题（共25分）1. 已知正光组的F 和F’，求轴上点A 的像，要求用五种方法。
（8分）2. 已知透镜的焦距公式为1122111nr f 'r d (n )n()(n )r r =⎡⎤--+-⎢⎥⎣⎦，11H n l'f 'd nr -=-，21H n l f 'd nr -=-，分析双凹透镜的基点位置，并画出FFL 、BFL 和EFL 的位置。
（9分）3. 判断下列系统的成像方向，并画出光路走向（8分）（a ） （b ）五、计算题（共35分） 1．由已知150f mm '=，2150f mm '=-的两个薄透镜组成的光学系统，对一实物成一放大4倍的实像，并且第一透镜的放大率12β⨯=-，试求：1.两透镜的间隔；2.物像之间的距离；3.保持物面位置不变，移动第一透镜至何处时，仍能在原像面位置得到物体的清晰像？与此相应的垂铀放大率为多大?（15分）2. 已知一光学系统由三个零件组成，透镜1：11100f f '=-=，口径140D =；透镜2：22120f f '=-=，口径230D =，它和透镜1之间的距离为120d =；光阑3口径为20mm ，它和透镜2之间的距离230d =。
物点A 的位置1200L =-，试确定该光组中，哪一个光孔是孔径光阑，哪一个是视场光阑？（20分）试题标准答案及评分标准用纸课程名称：应用光学 （A 卷）一、选择题（每题2分，共10分）1．B ；2．A ；3．C ；4．C ；5．D二、填空题（每题2分，共10分）1．物镜的像方焦点F '物到目镜物镜焦点F 目之间的距离 2．又叫后截距，用Fl '表示，是系统最后一个面的顶点到像方焦点之间的距离 3．一般认为最大波像差小于四分之一波长，则系统质量和理想光学系统没有显著差别4．入瞳直径D 和物镜焦距f '物之比D f '物5．假设物空间不动，棱镜绕P 转θ，则像空间先绕P ’转1(1)n θ--，后绕P 转θ三、简答题（每题4分，共20分）1．限制进入光学系统的成像光束口径的光阑叫空径光阑。
平面镜成像练习题 (含答案)
平面镜成像1．下列因素中能影响物体在平面镜中成像大小的是（）A．物体到平面镜的距离B．物体的大小C．像到平面镜距离D．镜面的大小2．检查视力时，眼睛与视力表应相距5m远．如图8-1所示，若视力表距平面镜3m，人离平面镜的距离为（）A．1m B．2mC．3m D．4m3．关于平面镜成像，下列说法正确的是（）A．物体远离平面镜，像也远离平面镜，像变小B．物体远离平面镜，像也远离平面镜，像的大小不变C．物体靠近平面镜，像的位置不变，像的大小不变D．物体靠近平面镜，像靠近平面镜，像变大4．“猴子捞月”中，猴子捞不到月亮，这是因为水中的“月亮”是（）A．光的直线传播而成的实像B．光的直线传播而成的虚像C．光的反射而成的实像D．光的反射而成的虚像5．小明从平面镜里看到镜子对面电子钟的示数的像如图8-2所示，这时的时刻应是（）A．21∶10 B．10∶21C．10∶51 D．12∶016．图8-3中关于平面镜前AB所成的像正确的是（）7．墙面上贴着一块穿衣镜，水平地面上一个人以速度v匀速直线朝平面镜走去，相对于人，像的速度是（）A．v B．2 v C．v /2 D．08．关于平面镜成像，下列说法正确的是（）A．平面镜所成的像是虚像，所以不能用照相机拍摄B．要在平面镜中看到自已的全身像，平面镜的高度应不小于人的高度C．像到镜面的距离跟物到镜面的距离相等D．像与物的连线与平面镜不一定垂直9．下列说法中，不正确的是（）A．入射角是00，反射角也是00B．入射角增加150，反射角也增加150C．入射光线靠拢法线，反射光线也靠拢法线D．入射光线与反射光线垂直，反射角为90010．关于平面镜成像的说法正确的是（）A．不在平面镜正前方的物体，不能在平面镜内成像B．很大的物体不能在很小的平面镜内成像C．物体静止不动，若把竖直放置的平面镜向下平移时，镜中像也向下平移D．物体在平面镜内总成等大的虚像11．如图8-4所示，眼睛看到平面镜所成的像不是实际光_______而得到的像,而是由反射光线的反向延长线_______而得到的．所以平面镜所成的像是虚像．12．小汽车的挡风玻璃做成倾斜的，目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像在车窗的_____（填“上方”、“下方”），不致影响司机观察路况；而大型货车的挡风玻璃不太倾斜，这时车内物体所成的像尽管在司机的_______，但由于________________，人观察路面是俯视的，并不影响司机观察路况．13．多媒体教室里的银幕是用粗糙的白布做的，这样做的目的是为了________；穿衣镜是用平滑的玻璃做的，光在它的表面发生的反射是______，它所成的像是______像；物体通过小孔成像成的是______像，前者的成像原理是___________，后者的成像原理是________________．14．将一墨水瓶放在镜前6cm处，墨水瓶在镜中的像到平面镜距离为_____cm，像与墨水瓶间距离为________cm．若使墨水瓶向镜面靠近，墨水瓶在镜中像的大小_______，若使墨水瓶远离镜面，则墨水瓶在镜中像的大小___________（填“变大”“变小”“不变”）．15．某人站在穿衣镜前1.5m处，他在镜中像到镜面的是_______m，当他向镜前进0.5m，则人与像间的距离是_______m．16．简易潜望镜是利用平面镜______的性质制成的，在它的镜筒内有两块互相______放置的平面镜．17．下文是摘自某刊物的文章，请仔细阅读后，按要求回答问题．《光污染，来自舰丽的玻璃幕墙》最近张小姐十分苦恼，因为她的房子正对着一座新大厦的玻璃幕墙，有时站在她家的窗前，看到对面玻璃幕墙就像平面镜一样，将同楼居民家的一举一动看得清清楚楚，玻璃幕墙的反光也使她苦不堪言，只要是晴天，她的房间就被强烈的反射光照得通亮，无法正常休息．尤其是那种凹形建筑物，其玻璃幕墙在客观上形成一种巨型聚光镜，一个几十甚至几百平方米的凹透镜，其聚光功能是相当可观的，能使局部温度升高，造成火灾隐患……（1）从文中找出一个光学方面的物理知识填人横线：_____________________．（2）文中有一处出现了科学性的错误，请将错误句子找出来．（3）从上文中找出一个玻璃幕墙给居民生活带来的不便或危害的实例：______________________．（4）如何预防光污染？请你提出一条合理化建议：______________________．18．如图8-5所示，树上A点停着一只乌鸦，而地上有几个小虫，那么，鸦从树上的P点飞下来吃地上的哪个小虫再飞到对面的篱笆墙上的B点它飞的路程最短。
工程光学习题库
模拟试题与答案工程光学2005——2006年底第一学期期末考试试题A一、填空（20分）1、照明系统与成像系统之间的衔接关系为：__照明系统的拉赫不变量要大于成像系统的拉赫不变量_、______保证两个系统的光瞳衔接和成像关系__________________________________________2、转像系统分__棱镜式___________和___透镜式__________两大类，其作用是：_使物镜所成的倒像转变为正像。
3、角放大率、轴向放大率和垂轴放大率三者之间的关系为、拉赫不变J=nuy 、牛顿公式以焦点为坐标原点。
4产生偏振光的方法有反射和折射、二向色性、双折射、散射。
5、麦克斯韦方程组的微分形式为6．获得相干光的方法有分波前法、分振幅法。
7、水槽中盛水，深20mm，槽底中央置一点光源，水的折射率n=1.33，水面上浮一个既不透光又不反射光的纸片，使人从水面上无论哪个角度都看不到光，纸片面积最小为1634.33mm2。
8、光源的相干长度与相干时间的关系为。
三、名词解释（15分）1、光的直线传播定律：在各向同性的均匀介质中，光是沿直线传播的。
2、节点：光学系统中放大率为+1的一对共轭点称为节点。
3、空间相干性：光源的大小与相干空间成反比关系，给定一个光源尺寸，就限制着一个相干空间，这就是空间相干性的问题，即通过光波场横方向上两点的光在空间相遇时能够发生干涉，则称通过空间这两点的光具有空间相干性。
4、费马原理：光从一点传播到另一点，其间无论经过多少次折射或反射，其光程为极值，即光是沿光程的极值的路径传播的。
5、出瞳：孔径光阑经它前面的透镜或透镜组在光学系统像空间所成的像称为出射光瞳。
四、作图（20分）1、设输入为右手坐标系，画出经图中棱镜后的输出坐标系（图1）。
2、求AB的像（图2）。
3、判断棱镜的成像方向（图3）。
4、求轴上物点A所成的像（图4）。
图4五、计算题（45分）1、用等厚条纹测量玻璃楔板的楔角时，在长达5cm的范围内共有15个亮条纹，玻璃楔板的折射率n=1.52，所用光波波长，求楔角？（10分）解：……………………………………..………………….5分e=50mm/15……………………………5分2、已知，的双凸透镜，置于空气中。
(应用光学)第四章平面镜棱镜成像
应用光学（第四版）
4 平面镜棱镜系统
应用光学（第四版）
4 平面镜棱镜系统
4.1~4.3 平面镜的成像性质与应用
一、单平面镜的成像原理
A
PD
O
A’
应用光学（第四版）
B
服从反射定律
Q 完全平面对称
4 平面镜棱镜系统
二、平面镜的成像空间位置关系 P
y
右
手
x
坐
O
标z
y
' x
' O’
z
L k D
k 取决于棱镜的结构，与棱镜的大小无关，称为棱镜的结构参数。
应用光学（第四版）
4 平面镜棱镜系统 a) 直角棱镜的展开
D
K=2
L=2D
L 二次反射时， L—棱镜的光轴长度，D —入射光束口径
应用光学（第四版）
4 平面镜棱镜系统 b) 等腰棱镜展开
应用光学（第四版）
L D ctg D ctg b
应用光学（第四版）
4 平面镜棱镜系统 四、平面镜的旋转及其应用 • 平面镜的旋转
∠A’OA”=2∠POP’，转动方向于平面镜转动方向相同
应用光学（第四版）
4 平面镜棱镜系统 • 平面镜的平移
A B
P
Q
h
A”
2h
A’
应用光学（第四版）
A ′A ″=2h
4 平面镜棱镜系统
五、双平面镜的成像特性
y
x
棱镜光轴：光学系统的光轴在棱镜 中的部分。 光轴长度：棱镜光轴的几何长度。
ABC---棱镜光轴
C
A
B
AB+BC=棱镜光轴长度
应用光学（第四版）
平面镜成像练习题(带答案)
平面镜成像练习题1．下列因素中能影响物体在平面镜中成像大小的是（）A．物体到平面镜的距离B．物体的大小 C．像到平面镜距离 D．镜面的大小2．检查视力时，眼睛与视力表应相距5m远．如图8-1所示，若视力表距平面镜3m，人离平面镜的距离为（）A．1m B．2m C．3m D．4m3．关于平面镜成像，下列说法正确的是（）A．物体远离平面镜，像也远离平面镜，像变小 B．物体远离平面镜，像也远离平面镜，像的大小不变 C．物体靠近平面镜，像的位置不变，像的大小不变 D．物体靠近平面镜，像靠近平面镜，像变大4．“猴子捞月”中，猴子捞不到月亮，这是因为水中的“月亮”是（）A．光的直线传播而成的实像 B．光的直线传播而成的虚像C．光的反射而成的实像 D．光的反射而成的虚像5．小明从平面镜里看到镜子对面电子钟的示数的像如图8-2所示，这时的时刻应是（）A．21∶10 B．10∶21 C．10∶51 D．15∶016．图8-3中关于平面镜前AB所成的像正确的是（）7．墙面上贴着一块穿衣镜，水平地面上一个人以速度v匀速直线朝平面镜走去，相对于人，像的速度是（） A．v B．2 v C．v /2 D．08．关于平面镜成像，下列说法正确的是（） A．平面镜所成的像是虚像，所以不能用照相机拍摄 B．要在平面镜中看到自已的全身像，平面镜的高度应不小于人的高度C．像到镜面的距离跟物到镜面的距离相等 D．像与物的连线与平面镜不一定垂直9．下列说法中，不正确的是（） A．入射角是00，反射角也是00 B．入射角增加150，反射角也增加150 C．入射光线靠拢法线，反射光线也靠拢法线 D．入射光线与反射光线垂直，反射角为90010．关于平面镜成像的说法正确的是（） A．不在平面镜正前方的物体，不能在平面镜内成像 B．很大的物体不能在很小的平面镜内成像 C．物体静止不动，若把竖直放置的平面镜向下平移时，镜中像也向下平移 D．物体在平面镜内总成等大的虚像11．如图8-4所示，眼睛看到平面镜所成的像不是实际光_______而得到的像,而是由反射光线的反向延长线_______而得到的．所以平面镜所成的像是虚像．12．小汽车的挡风玻璃做成倾斜的，目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像在车窗的_____（填“上方”、“下方”），不致影响司机观察路况；而大型货车的挡风玻璃不太倾斜，这时车内物体所成的像尽管在司机的_______，但由于________________，人观察路面是俯视的，并不影响司机观察路况．13．多媒体教室里的银幕是用粗糙的白布做的，这样做的目的是为了________；穿衣镜是用平滑的玻璃做的，光在它的表面发生的反射是______，它所成的像是______像；物体通过小孔成像成的是______像，前者的成像原理是___________，后者的成像原理是________________．14．将一墨水瓶放在镜前6cm处，墨水瓶在镜中的像到平面镜距离为_____cm，像与墨水瓶间距离为________cm．若使墨水瓶向镜面靠近，墨水瓶在镜中像的大小_______，若使墨水瓶远离镜面，则墨水瓶在镜中像的大小___________（填“变大”“变小”“不变”）．15．某人站在穿衣镜前1.5m处，他在镜中像到镜面的是_______m，当他向镜前进0.5m，则人与像间的距离是_______m．16．简易潜望镜是利用平面镜______ 的性质制成的，在它的镜筒内有两块互相______放置的平面镜．17．如图8-5所示，树上P点停着一只乌鸦，而地上有几个小虫，那么，鸦从树上的P点飞下来吃地上的哪个小虫再飞到对面的篱笆墙上的Q点它飞的路程最短。
平面镜成像专项练习30题(有答案)ok
平面镜成像专项练习30题（有答案）1．下面四种镜子中，对光起发散作用的是（）A．平面镜B．凸镜C．凸透镜D．凹镜2．下列关于实像和虚像的说法，正确的是（）A．虚像是人的幻觉，其实并没有光线进入人眼B．实像能成在光屏上，而虚像则不能C．实像都是由光线的折射形成的，虚像都是由光线的反射形成的D．实像有放大的有缩小的，虚像都是与物等大的3．下面说法中，正确的是（）A．平面镜所成的像是对称的、缩小的虚像B．凸镜只能使光线会聚C．反射镜中，只有凹镜可以使光会聚D．反射镜中，可以产生实像的只有凹镜4．池中水的深度是2米，月球到地球的距离为3.8×105千米，月球在池中的像到水面的距离是（）A．2米B．4米C．7.6×105米D．3.8×105千米5．测量视力时，利用平面镜成像特点可以节省空间．如图所示，让被测者对着镜子背对视力表，此人看到视力表的像离他的距离是（）A．3m B．4m C．5m D．6m6．“影”是我们日常生活中常见的光现象，如大树在太阳光下形成的“阴影”，剧院中放映的“电影”，湖岸景色在水中形成的“倒影”，春游时记录活动场面的“摄影”等，这些影的含义并不安全相同，其中属于虚像的是（）A．阴影B．电影C．倒影D．摄影7．下列说法中正确的是（）A．汽车的车头灯是用平面镜B．牙科医生用来观察患者不易看到的部位的镜是用凹面镜C．太阳灶用的是凸面镜D．汽车的观后镜是用凸面镜8．儿童乐园里的哈哈镜表面呈波浪形，使人像变形，会人发笑，那么（）A．表面凸的部分把人像拉长了B．表面凸的部分把人像变短长C．表面凹的部分把人像拉长了D．表面凹的部分把人像变短了C．防止玻璃震碎D．避免玻璃成像干扰司机视线10．下面关于镜的作用的说法，正确的是（）A．手电筒中用凹镜作反射面，可以使小灯泡更亮些B．汽车驾驶室外用凸镜作观后镜，可以将车后的景物放大C．潜水艇上的潜望镜可以把远处的物体“拉近”D．用太阳灶烧水时，锅放在焦点处可以使水的温度容易升高11．有平面镜、凸面镜、凹面镜三种镜子，汽车观后镜用_________，潜望镜用_________，五官科医生耳道内窥镜用的是_________．12．一根直尺与它在平面镜中的像正好成一直角，则直尺与镜面的夹角是_________度；在平面镜上放一枚硬币，硬币和它的像相距10毫米，则平面镜厚为_________毫米．13．除了平面镜外生活中也常用到凹面镜，如图，是一束平行光射到凹面镜上的传播情况．（1）由图中光路可知，凹面镜对光线起到_________作用．（2）现在有一点光源，若要利用凹面镜获得平行光，应把点光源放在_________，依据的原理是_________．14．“水城”因水而灵，东昌湖水宁静如“镜”．可以照见景物的倒影，“倒影”是由光的_________所形成的_________（选填“实像”或“虚像”）．15．谚语“摘不到的是镜中花，捞不到的是水中月”，主要涉及的物理知识__________________．16．平静湖面的上空，一只鸟正冲向水面捕食，它在湖水中的像是_________像（选填“虚”或“实”），鸟在向下俯冲的过程中，像的大小_________（选填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“不变”）．当鸟俯冲到水面上方某一位置时突然有一束刺眼的太阳光线从水面射来晃了它的眼睛，其实这是_________现象．挂在墙上的时钟在水中的倒影如图所示，此时的实际时间是_________．17．一名同学站在一个竖直放置的平面镜前3m处，他观察镜中的像与自己的距离是_________．若以平面镜为参照物，当人以0.5m/s的速度靠近平面镜时，镜中的像相对于平面镜的速度是_________，此时象的大小_________（选填“变大”“变小”“不变”），象的运动方向和人的运动方向_________．18．研究平面镜成像特点的实验如图所示，图中A是_________（填器材名称），放在“烛焰”上的手指_________（会/不会）被烧痛．图中B的作用是便于比较像与物_________的关系．19．虚像和实像：_________像可以用光屏承接，_________像不能用光屏承接，凸透镜所成的实像总是_________立的、且与物体在透镜的_________侧；所成的虚像总是_________立的、_________（填“放大的”或“缩小的”），且与物体在透镜的_________侧．20．太阳的平行光线被凹镜反射后，反射光线将_________，在凹镜焦点上放一个光源，它所发出的光线经凹镜反射以后，反射光线将成为____ _____．21．如图所示，S′为发光点S在平面镜MN中的像．若S发出的一条光线SA经平面镜反射后经过P点．请在图中找出发光点S的位置，并画出入射光线SA．22．如图，暗室的墙上挂着一面镜子MN，对面墙上开了一个小窗．镜前有一光源A，试作出光源A照亮窗外的范围．23．如图所示，从一光源发出的光线，经过凸透镜（图中均未画出）折射后，成为会聚光束．会聚光束最边缘的光线是a和b，会聚光束在相交于一点之前，遇到了一个开有孔的平面镜．请用作图方法求出该会聚光束所成的像．24．图中有一人站在房中，眼在P处．想在墙AB上挂一平面镜，通过平面镜可以观察到天花板上日光灯MN的全貌，试用作图的方法确定平面镜至少为多长及位置．（平面镜背面划上斜线，保留作图过程中的痕迹）25．现在时刻是下午的2点40分，请在图中画出此刻从时钟正对面的镜子里看见的时针和分针的位置．（说明：①注意分针要比时针长；②时针只要画在对应的区间范围内即可．）26．某一点光源S 发出的两条光线经平面镜反射后的光线如图，试确定S 的位置，并完成光路图．27．晨晨对“光的色散”、“小孔成像”和“平面镜成像”实验进行了复习总结，并制作了知识小卡片，请你帮晨晨完成知识卡片的空缺内容．光的色散 小孔成像 平面镜成像（1）如图所示，是光的色散的实验装置，在原来器材的基础上再增加测量工具 _________ ，还可以完成课本探究色光及红外线发热本领大小的实验．（2）小孔成像的原理是 _________ ，小孔成像实验中总是成倒的 _________ （选填“实”、或“虚”）像． （3）平面镜成 _________ （选填“倒立”、或“正立”）的虚像，当物体远离平面镜时，平面镜所成像大小 _________ （选填“变大”、“变小”或“不变”）．28．某兴趣小组做探究平面镜成像特点的实验．（1）在实验中用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于 _________ ．如图所示，实验时将玻璃板竖直架在一刻度尺的上面，并保持玻璃板与刻度尺垂直．刻度尺的作用是为了便于比较 _________ ．（2）小明发现在玻璃板的后面出现蜡烛A 的像，当他再取完全相同的蜡烛B 放在像处，发现蜡烛B 与蜡烛A 的像完全重合．用刻度尺分别测出物距和像距，发现两者相等，于是他便归纳出：“平面镜成像时，像距与物距相等”的结论．请你指出该过程中的疏漏之处是： _________ ．（3）对着玻璃板既可看到前面蜡烛在玻璃板后所成的像，同时又可看到放在玻璃板后的蜡烛．前者是光的 _________ 形成的像，后者是光的 _________ 形成的像．（选填“折射”或“反射”）（4）实验时发现平面镜内蜡烛所成的像比较暗，看不清楚．要使像看得更清楚，你的做法是： _________ ．29．太阳光线与水平方向成30°，要使光线垂直照射在竖直墙壁上，应怎样放置平面镜．30．在研究平面镜成像特点时，某同学利用一块玻璃板代替平面镜．在玻璃板同一侧，该同学通过玻璃板看到了同一个蜡烛的两个像，产生这种现象的原因是_________．几位同学在做“探究平面镜成像的特点”的实验时，先将一块玻璃板竖直架在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A 和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察．在此实验中（1）为了便于观察，该实验最好是在_________的环境中进行（选填“较明亮”或“较黑暗”）．（2）小明选择玻璃板代替平面镜进行实验，是利用玻璃板透明的特点，便于_________．（3）所用刻度尺的作用是便于比较像与物体_________关系．（4）选取两段完全相同的蜡烛是为了便于比较像与物体的_________关系．（5）移去玻璃板后面的蜡烛B，并在其所在的位置放置一个光屏，那么光屏上_________（选填“能”或“不能”），所以平面镜所成的像是_________像（选填“实”或“虚”）．（6）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像_________为止，这时发现像与物的大小_________；进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现，像和物的连线与玻璃板_________，像和物到玻璃板的距离_________，（7）为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取下列哪一项操作？_________①保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察②保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，进行与上述（6）相同的操作（8）小红将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，他的像将_________（选填“变大”，“变小”或“不变”），这是因为平面镜所成的像与物体_________．（9）使点燃的蜡烛A在两个不同的位置，分别测出物距和像距相等的两组数据，得出实验结论之一：像距与物距相等．你认为这种方法是否合理？_________，理由是_________．（10）观察像时，会发现两个几乎重叠的像，这是由于_________造成的．（11）如果有2mm和3mm厚的两块玻璃板，应该选择_________厚的玻璃板进行实验．（12）小强同学在做“探究平面镜成像的特点”的实验时，按照如下步骤实验：第一步：将点燃的蜡烛A放在竖直放置的玻璃板前第二步：将光屏放到像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无像第三步：将蜡烛B点燃放到像的位置，观察像与蜡烛的大小关系第四步：用直尺测量出蜡烛和像到镜面的距离在他的实验操作中，第_________步明显错误，正确的做法应该是_________．参考答案：1．解：对光有发散作用的有：凹透镜和凸面镜，对光有会聚作用的有：凸透镜和凹面镜，平面镜使光线发生镜面反射，既不会聚也不发散．故选B2．解：A、我们能看到虚像和实像，一定有光线进入人的眼睛，不是幻觉．故本选项不符合题意．B、是否用光屏能呈接是实像和虚像的重要区别，实像能用光屏呈接，虚像呈接不到．故本选项符合题意．C、光的直线传播可以产生实像，光的折射可以产生实像，也可以产生虚像．故本选项不符合题意．D、实像有放大、等大、缩小，虚像有等大、缩小、放大的．故本选项不符合题意．故选B3．解：A、由平面镜成像特点可知，平面镜所成的像是对称的、的等大的虚像，故A错误；B、凸面镜对光线有发散作用；故B错误；C、凹面镜可以会聚光线，故C正确；D、凹镜成像是倒立缩小的虚像，故D错误．故选C4．解：池中的水的反射面是水面，而不是水底，月球到水面的距离是3.8×105km，所以像到水面的距离是3.8×105km．故选D5．解：根据平面镜成像特点可知，平面镜所成的像和物体关于平面镜对称，视力表距平面镜3m，像距平面镜也是3m，由图可知人距平面镜1m，则视力表与人的距离等于3m+1m=4m．故选B．6．解：A、阴影，光在沿直线传播过程中遇到不透明的物体，在物体的后面形成的光照不到的暗区；B、电影是利用凸透镜成倒立、放大、实像；C、倒影是平面镜成像，平静的水面相当于平面镜，平面镜成的像与物关于水面对称，所以是倒立的，其原理是光的反射行成的虚像；D、摄影是利用凸透镜成倒立、缩小、实像．综上分析，属于虚像的是C．故选C7．解：A、汽车的车头灯是用凹面镜，故A错误；B、牙科医生用来观察患者不易看到的部位的镜是用平面镜，故B错误；C、太阳灶用的是凹面镜，故C错误；D、汽车的观后镜是用凸面镜，故D正确．故选D8．解：哈哈镜中凸起的部分就相当于一个凸面镜，成缩小的像，所以人像变短；凹下去的部分相当于一个凹面镜，成放大的像，所以人像变长．故选BC9．解：因为玻璃既透明，又具有平面镜的作用，所以当挡风玻璃竖直安装时，平面镜形成的像正好在视线的正前方，会造成司机视线模糊，形成事故；当倾斜安装时，形成的像在车的前上方，不会影响司机的视线，从而避免因车厢内景物成像在驾驶员正前方而影响安全行车．故选D10．解：A、手电筒中用凹镜作反射面，是为了会聚光线，使位于凹面镜焦点上的小灯泡发出光线沿直线射出，故该选项说法不正确；B、汽车驾驶室外用凸镜作观后镜，是利用了凸镜成正立、缩小的虚像，起到扩大视野的作用，故该选项说法不正确；C、潜水艇上的潜望镜是两个相互平行的平面镜组成的，成等大正立的虚像，不会将远处的物体拉近，故该选项说法不正确；故选D11．解：汽车观后镜用利用凸面镜对光线的发散作用，来扩大视野；潜望镜用平面镜来改变光路；五官科医生耳道内窥镜用的是凹面镜来照亮耳道．故答案为：凸面镜；平面镜；凹面镜12．解：（1）因直尺与它在平面镜中的像互相垂直，根据平面镜成像的特点，此时平面镜将直尺与像的夹角平分，所以直尺与平面镜的夹角为90°×=45°．（2）硬币紧贴平面镜的玻璃，硬币到镜子反射面的距离就等于镜子的厚度，物像等距，像到镜子反射面的距离也等于镜子的厚度，硬币和它像的距离就是镜子厚度的2倍，所以镜子的厚度为10mm×=5mm．故答案为：45、513．解：（1）图中平行光线经过凹面镜的反射，会聚在F点处，凹透镜对光线起到了会聚作用；（2）因为光路是可逆的，所以只有将光源放在F点处，它发出的光线就会变为平行光线射出．故答案为：会聚；F处；光路可逆原理14．解：平面镜成像的原理是光的反射形成的，成的像是虚像，是由光的反向延长线形成的，是人的主观感觉，不能用光屏承接．故本题答案为：反射；虚像15．解：镜子相当于平面镜，符合平面镜成像特点，花在镜子中成的是虚像，所以摘不到，而月亮通过水面上的也是虚像，所以捞不到，平面镜成像是光的反射现象，故答案为：平面镜成像，光的反射16．解：①一只鸟正冲向水面捕食，水面上出现的小鸟的倒影就是小鸟在水面上成的虚像，在小鸟向下俯冲靠近水面的过程中，小鸟与水面的距离变小，但小鸟在水中所成的像始终不改变，与小鸟大小相等．当鸟俯冲到水面上方某一位置时突然有一束刺眼的太阳光线从水面射来晃了它的眼睛，这是镜面反射现象．②由图分析可得题中所给的12：01与15：01上下成轴对称，所以它的实际时间应是15：01．故答案为：虚像；不变；镜面反射；15：0117．解：①因为平面镜成像时像距与物距相等，此时物距为3m，则在平面镜中的像距平面镜也为3m，则镜中的像与自己的距离为3m+3m=6m．②若人以0.5m/s速度向平面镜靠近，同时像也以0.5m/s速度垂直向平面镜靠近．③由于平面镜所成的像是与物体等大的．所以当他向平面镜移动时，像也向平面镜靠近，因为像与物的左右相反，关于平面镜对称，即像的运动方向和人的运动方向相反的．但他在镜中的像的大小不变；故答案为：6m；0.5m/s；不变；相反18．解：玻璃板是透明的，不但反射光成像，还能透光看到玻璃板后面的蜡烛，用玻璃板代替平面镜，其目的是为了确定像的位置，及物像的大小，保证实验效果．根据平面镜成像特点可知，平面镜成的像是虚像，玻璃板另一侧没有蜡烛，所以放在“烛焰“上的手指不会烧痛．在实验中用到刻度尺，但尺并不是测量像、物的大小用的，而是测像到镜的距离、物到镜的距离，然后比较二者关系用的．故答案为：玻璃板；不会；位置19．解：虚像和实像：实像可以用光屏承接，虚像不能用光屏承接，凸透镜所成的实像总是倒立的、且与物体在透镜的异侧；所成的虚像总是正立的、放大的，且与物体在透镜的同侧．故答案为：实；虚；倒；异；正；放大的；同20．解：凹面镜可以将平行光线会聚在焦点处；在凹透镜的焦点处放一个光源，光源发出的光线经过凹面镜反射就会变为平行光线射出．故答案为：会聚于焦点；平行光21．解：作出像点S′的物点S，连接PS′，与镜面的交点为入射点A，再连接SA，画上箭头，如下图所示：22．解：把A当做发光点，做出A在平面镜中成的像A′，连接A′和窗户上下边缘P、Q并延长，得到两条反射光线PB、PC，根据光路是可逆的，两条入射光线BP、CP之间的范围就是人眼A从镜子里所能看到的窗子外面的景物范围，如图所示：23．解：分别过入射点垂直镜面作出法线，根据反射角要等于入射角，画出两条反射光线，两条入射光线的交点S 即为发光点的位置，再做S的像点S′即可，如图所示24．解：作出发光点MN的像点M′N′，连接N′P、M′P，分别于墙AB相交于点C、D，则CD即为平面镜的长及位置，如图所示．25．解：下午的2点40分，如左图所示：由于平面镜成的像与物关于镜面对称，表面上的刻度是左右相反的，此刻从时钟正对面的镜子里看见的时针和分针的位置如右图所示：26．解：先将两条反射光线反向延长交于一点S′，在通过平面镜作出S′的对称点S，即为发光点的位置，并联接S 与两个反射点画出入射光线，如图所示：（2）小孔成像的原理是光的直线传播，小孔成像实验中总是成倒立的实像．（3）平面镜成正立的虚像，当物体远离平面镜时，平面镜所成像大小不变．故答案为：（1）温度计；（2）光的直线传播；实；（3）正立；不变28．解：（1）透明的玻璃板，可以观察到玻璃板的另一侧．即在观察到A蜡烛像的同时．也能观察到蜡烛B，确定像的位置和大小故答案为：像与物到平面镜的距离关系．在实验中用到刻度尺，但尺并不是测量像、物的大小用的，而是测像到镜面的距离、物到镜面的距离，然后比较二者关系用的．（2）只有一组实验数据得到实验结论，实验结论具有偶然性．要用实验来探究物理规律时，要进行多次实验，实验结论才具有普遍性．（3）平面镜成像的原理是光的反射，反射光线的反向延长线相交形成虚像，因为不是实际光线．光线通过透明玻璃板是从一种介质进入另一种介质会发生折射，所以对着玻璃板既可看到前面蜡烛在玻璃板后所成的像，同时又可看到放在玻璃板后的蜡烛．则前者是光的反射形成的像，后者是光的折射形成的像（4）点燃蜡烛的像比较暗，在环境比较暗的地方，可以增大点燃蜡烛和环境的对比度，像会更亮．故答案为：（1）确定像的位置；像距和物距的大小关系；（2）没有换不同位置再测几组数据，所得结论具有偶然性；（3）反射；折射；（4）在光线较暗的环境中做实验29．解：因为使太阳光垂直射向竖直的墙壁有两种方向，所以，平面镜的放法也会不同．如图所示：AO为入射光线，OB为反射光线，MN为法线，与镜面垂直．图甲中，因为太阳光与水平方向成30°角，所以入射光线与反射光线的夹角为180°﹣30°=150°，又因为法线将两侧平分，由此也可以推出，AO与镜面的夹角为15°，那么，镜面与水平面的夹角就等于150°+15°=165°；图乙中，因为太阳光与水平方向成30°角，所以入射光线与反射光线的夹角为30°，又因为法线将两侧平分，由此也可以推出，AO与镜面的夹角为75°，那么，镜面与水平面的夹角就等于30°+75°=105°；所以放置平面镜时，应使反射面与水平方向夹角为165°或105°30．解：由于像是由光的反射形成的，而普通玻璃的两面都能反射光，即同时成像，形成了重影，所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像．（1）在比较明亮的环境中，很多物体都在射出光线，干扰人的视线，在较黑暗的环境中，蜡烛是最亮的，蜡烛射向平面镜的光线最多，反射光线最多，进入人眼的光线最多，感觉蜡烛的像最亮．所以最比较黑暗的环境中进行实验．（2）不能用平面镜做实验因为其不透明，用玻璃板代替平面镜是利用了玻璃的透光性，便于找到蜡烛的像．（3）用刻度尺测量物像到平面镜的距离，便于比较物像到平面镜的距离关系．（4）选择两只完全相同的蜡烛是为了便于比较物像大小关系．（5）平面镜成虚像，所以把蜡烛B移去，在蜡烛B位置上放上光屏，光屏上观察不到像．（6）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像完全重合为止，发现像物大小相等；连线与玻璃板垂直；到玻璃板的距离相等；（7）一次实验不具备代表性，应采取同样的实验方案多做几次，避免实验现象的偶然性，才能保证结论的正确．所以应采取②操作．（8）平面镜成的像与物大小相同，和物到镜的距离无关，人们感觉到的近大远小是一种视觉效果，不影响真实的大小．所以将蜡烛A逐渐远离玻璃板，它的像不变．（9）不合理，因为一次实验就得出结论，偶然性较大，不能找到普遍规律；应该多次改变蜡烛的位置，多测几组数据（至少要测三组以上）得出的结论才具代表性．（11）透明的玻璃板，可以观察到玻璃板的另一侧；因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板，用2mm厚的．（12）实验步骤中第三步明显错误，放在玻璃板前面的蜡烛要点燃，放在玻璃板后面的蜡烛不能点燃．正确的步骤如下：第一步：将点燃的蜡烛A放在竖直放置的玻璃板前．第二步：将光屏放到像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无像．第三步：将未点燃的蜡烛B放到像的位置，观察像与蜡烛的大小关系．第四步：用直尺测量出蜡烛和像到镜面的距离．故答案为：玻璃板两面同时成像，形成了重影；（1）较黑暗；（2）确定像的位置；（3）到平面镜的距离；（4）大小；（5）不能；虚；（6）与B蜡烛完全重合；相等；垂直；相等；（7）②；（8）不变；相等；（9）不合理；只从一组数据不能找到普遍规律，至少要测三组以上；（10）平板玻璃的两个反射面成像；（11）2mm；（12）三；将未点燃的蜡烛B放到像的位置，观察像与蜡烛的大小关系。
5平面镜和棱镜(应用光学第五次课)
1 l d (1 ) n (6) 对于近轴光线，轴向位移只和 d, n 有关，与 i1 无关。
所以，物点以近轴光线入射经平行平板折射后，成象是完善 。
反射棱镜
棱镜 将两个反射面做在同一块玻璃上以代替一般的平面镜， 这类光学零件
一.反射棱镜
表面是否做处理？
说明： 使用棱镜的优点：装配方便， 零件不容易损坏，
cos I1 DG d sin I1 (1 ) n cos I1
计算轴向位移
I2 I2
D
A1
I1 U1
A
U1
A1
U2 G
F
L
I1
DG L sin I 1
cos I1 DG d sin I1 (1 ) n cos I1 cos I1 L d (1 ) n cos I1
x
当光轴反向时，反射
次数时奇数次，y, 同向
y
例：
y x z
x z
y
例：
y x z
x
y
z
450
y x z
z y
x
y x z z
y
x
z z y
x
y
x
六. 折射棱镜
1.名词 折射棱 折射角 工作面 主截面
工作面
2.主截面内的光路
用途 (1) 用于测量玻璃的折射率 (2) 起到分光的作用，制作光谱仪的原理。
(3) 平面反射镜是理想光学系统，那反射棱镜对成象质量
有影响吗？
反射棱镜对成象质量有影响的。因为它还有两个折射 面。 (3) 反射棱镜其成像特性相当于平面反射镜。 它的作用是：转折光路或者使像改变方向。 它在光路中的影响相当于一块具有相应厚度的平行平板。
平面镜成像练习题含答案
平面镜成像检查视力时，眼睛与视力表应相距5m 远.如图8-1所示，若视力表距平面镜3m,人离平面镜的距离为 （）“猴子捞月”中,猴子捞不到月亮,这是因为水中的“月亮”是（ ）小明从平面镜里看到镜子对面电子钟的示数的像如图8-2所示,这时的时刻应是（ ）（）8.关于平面镜成像,下列说法正确的是（ ）A.平面镜所成的像是虚像，所以不能用照相机拍摄B.要在平面镜中看到自己的全身像，平面镜的高度应不小于人的高度C.像到镜面的距离跟物到镜面的距离相等D.像与物的连线与平面镜不一定垂直1． 下列因素中能影响物体在平面镜中成像大小的是（ ）A.物体到平面镜的距离B.物体的大小C.像到平面镜距离D.镜面的大小 2．3. A. 1m C. 3m B. D. 关于平面镜成像，下列说法正确的是（A. 物体远离平面镜, 像也远离平面镜, 2m 4m 像变小B. 物体远离平面镜, 像也远离平面镜, 像的大小不变C. 物体靠近平面镜, 像的位置不变,像的大小不变D. 物体靠近平面镜, 像靠近平面镜,像变大4.A.光的直线传播而成的实像B.光的直线传播而成的虚像C.光的反射而成的实像D.光的反射而成的虚像5. A. 21 ： 10B. 10 : 21C. 10 ： 51D. 12 ： 01A.vB.2 vC.v /2D.0图8-3中关于平面镜前AB 所成的像正确的) （6. 7.墙面上贴着一块穿衣镜，水平地面上一个人以速度v 匀速直线朝平面镜走去，相对于人，像的速度是9．下列说法中，不正确的是（）A.入射角是0。
，反射角也是0。
B.入射角增加15。
，反射角也增加15。
口入射光线靠拢法线，反射光线也靠拢法线D.入射光线与反射光线垂直，反射角为90。
10．关于平面镜成像的说法正确的是（）A.不在平面镜正前方的物体，不能在平面镜内成像B.很大的物体不能在很小的平面镜内成像C物体静止不动，若把竖直放置的平面镜向下平移时，镜中像也向下平移D.物体在平面镜内总成等大的虚像11.如图8-4所示，眼睛看到平面镜所成的像不是实际光 ____ 而得到的像，而是由反京\1射光线的反向延长线 ____ 而得到的.所以平面镜所成的像是虚像. \12.小汽车的挡风玻璃做成倾斜的，目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像在车窗的广丁％（填“上方”、“下方”），不致影响司机观察路况；而大型货车的挡风玻璃不回卜” 太倾斜，这时车内物体所成的像尽管在司机的 _____________ ，但由于_______________ ，人观察路面是俯视的，并不影响司机观察路况．13．多媒体教室里的银幕是用粗糙的白布做的，这样做的目的是为了_____ ；穿衣镜是用平滑的玻璃做的，光在它的表面发生的反射是 ___ ，它所成的像是____ 像；物体通过小孔成像成的是_____ 像，前者的成像原理是 __________ ，后者的成像原理是 _____________ ．14.将一墨水瓶放在镜前6cm处，墨水瓶在镜中的像到平面镜距离为 cm,像与墨水瓶间距离为cm.若使墨水瓶向镜面靠近，墨水瓶在镜中像的大小，若使墨水瓶远离镜面，则墨水瓶在镜中像的大小 _________________________ （填“变大”“变小”“不变”）．15.某人站在穿衣镜前1.5m处，他在镜中像到镜面的是 m,当他向镜前进。