1.几何光学

几何光学

1 填空题

1.1表示光源传播方向的几何线称为（光线）。

1.2费马原理指出，光在指定的两点间传播，实际的（光程）总是一个极值。

1.3凡是具有单个顶点的光束称为（单心光束）。

1.4实物是指如果入射到光学系统的是一束（发散）单心光束，它的顶点就是实物。

1.5虚物是指如果射入到光学系统的是一束（汇聚）单心光束，它的顶点就是虚物。

1.6实像是指如果出射于光学系统的是一束（会聚）的单心光束，它的顶点就是实像。1.7虚像是指如果出射于光学系统的是一束（发散）的单心光束，它的顶点就是虚像。

1.8在几何光学系统中，唯一能够完善成象的是（平面镜）系统，其成象规律为（虚像、等

大、正立、等距离）。

1.9对光具组来说，物点和象点是一对（共轭点）。

1.10光从水中进入空气时，若入射角大于（临界角）将发生（全反射）现象。

1.11近年来应用最广的（光学纤维）是利用全反射规律的光学元件。

1.12正常人眼的明视距离是(25cm)。

1.13远视眼的明视距离是( 大于 )（填：大于，小于，等于）正常人眼的明视距离。

1.14有效光阑总是对某一个指定的（参考点）而言的。

1.15要提高物镜的聚光本领，就要增大（相对孔径）。

1.16入射光瞳是指（有效光阑被自己前面部分（向着物空间）的光具组所成的象）。1.17入射光瞳是指（有效光阑）被自己前面部分的（光学系统）所成的象。

1.18象点对（出射光瞳）半径两端所张的立体角称为出射孔径角。

1.19主轴上物点发出的宽光束将产生（球差）。

1.20发光强度的单位是（坎德拉），照度的单位是（勒克斯）。

1.21理想光具组的两个主平面是一对横向放大率等于（ 1 ）的共轭平面；理想光具组的

两个节平面是一对角放大率等于（ 1 ）的共轭平面。

1.22一个5cm 高的物体放在球面镜前10cm处成1cm高的虚像，则此镜的曲率半径为

（ 5cm ）, 此镜是（凸面镜）（凸面镜/凹面镜）。

1.23不同波长的光在同一介质中的折射率不同，这种现象称为（色散）。

1.24欲使由无穷远出发的近轴光线通过透明球体并成像在右边球的顶点处，则这透明球的

折射率为（ 2 ）。

1.25有一折射率为1.5、半径为4cm的玻璃球，物体在距球表面6cm处时，物体成像到球

心距离为（ 15cm ），像的横向放大率为（ 1.5 ）。

1.26 一个折射率为1.53、直径为20cm 的玻璃球内有两个小气泡，看上去一个恰好在球心，

另一个从离观察者最近的方向看去，好像在表面与球心连线的中点上，则两气泡的实际位置在（一个在气泡的球心）、（ 另一个在离球心39.5mm 处）。

1.27 直径为1m 的球形鱼缸的中心有一条小鱼，若玻璃缸壁的影响可以忽略不计，则缸外的

观察者看到的小鱼位置在（ 原处 ）.

1.28 玻璃棒的一端成半球形，其曲率半径为2cm ，将它水平的侵入折射率为133的水中，

沿着棒的轴线离球面顶点8cm 处的水中有一物体，则像的位置在( -18cm )，横向放大率为( 2 )。

1.29 有两块玻璃薄透镜的两表面均各为凸球面及凹球面，其曲率半径为10cm ，一物点在主

轴上距镜20cm 处，若物和镜都浸在水中，则像点的位置在（ 凸s =-40.9cm ）、（ 凹s =-13.2cm ）。（设玻璃的折射率为1.5，水的折射率为1.33）

1.30 在一张不透明的纸上用针扎一个约1mm 的小孔，让白炽灯炮发出的光穿过小孔射到白

纸上，在白纸上可看到一个清晰的灯丝状的光斑，这是（ 小孔成像 ）现象。

1.31 在“研究凸透镜成像”的实验中：

1）在光具座上依次摆放好蜡烛、凸透镜、光屏，当点燃蜡烛后，无论如何调整它们之间的距离，都不能在光屏上得到清晰的像，原因是：（ 蜡烛放在凸透镜的

一倍焦距以内 ）；

2）经过调整后，光屏上已成一缩小清晰的像，要在光屏上成一放大清晰的像，则蜡烛到透镜的距离应（ 减小 ）（选填“增大”、“减小”或“不变”）；

3）要想成放大的虚像，蜡烛到透镜的距离应（ 小于一倍焦距 ），生活中的（ 放大 ）镜就是这一成像特点的应用。

1.32 某校太阳能科技活动小组用一口铁锅、光亮的铝箔等材料自制成太阳能灶，给铝壶中

的水加热。在晴朗的日子里，实验小组将太阳灶正对着太阳（隔8分钟调整一次） ，直到壶中水沸腾为止。

1）自制的太阳灶是（ 凹面 ）镜，利用光的（反射）原理来工作。铝壶放在太阳灶的（ 焦点 ）处，升温最快。

2）太阳光是通过（ 辐射 ）方式将热传递到地球的。

3） 通过测定，每次实验时沸水的温度都达不到100摄氏度，表明该地大气压（ 低于）标准大气压。

2 选择题

2.1 玻璃棱镜的折射角A 为600，对某一波长的光其折射率为1.6，其最小偏向角为（ A ）

A:46016’ B: 48010’ C:49020’ D: 45023’

2.2 玻璃棱镜的折射角A 为600，对某一波长的光其折射率为1.6，其最小偏向角为'1646

此

时的入射角为（B ）

A ：52°08′

B ：53°08′

C ：52°05′

D ：53°05′

2.3 光学系统理想成像的条件是（ C ）

A ：近轴物、宽光束

B ：远轴物、窄光束

C ：近轴物、近轴光束

D ：远轴物、宽光束

2.4 以下实验现象中，能够保持光束单心性的是（C ）

A:平面折射成像 B: 球面反射成像

C:平面反射成像 D ：球面折射成像

2.5 光从左向右射到透镜上，s 为物距，s '为象距，下列（ C ）是虚物成虚象

A ：0,0s s '>>

B ：0,0s s '<<

C ：0,0s s '><

D ：0,0s s '<>

2.6 光从左向右射到透镜上，s 为物距，s '为象距，下列（ A ）是虚物成实象

A ：0,0s s '>>；

B ：0,0s s '<<

C ：0,0s s '><

D ：0,0s s '<>

2.7 光从左向右射到透镜上，s 为物距，s '为象距，下列（ B ）是实物成虚象

A ：0,0s s '>>；

B ：0,0s s '<<

C ：0,0s s '><

D ：0,0s s '<>

2.8 光从左向右射到透镜上，s 为物距，s '为象距，下列（A ）是实物成实象

A ：0,0s s '<>

B ：0,0s s '<<

C ：0,0s s '><

D ：0,0s s '>>

2.9 由折射率n=1.65的玻璃制成的薄凸透镜，前后两球面的曲率半径均为40cm,则其焦距

为（ D ）cm.

A ：20.4

B ：21.6

C ：25.8

D ：30.7

2.10对处在空气中的薄凸透镜当S= -∞时,象的性质为（ A ）

A ：倒、实、小

B ：倒、实、大

C ：正、虚、小

D ：正、虚、大

2.11对单球面反射系统，其两主点重合于（B ）

A ：曲率中心

B ：顶点

C ：焦点

D ：不定

2.12共轴系统的一对主点（A ）

A ：是一对β=+1的物象共轭点