光学-习题答案 ppt

n1
y yn2
2011.5 13.3
-
1
3.19
（２）依题意，此时为球面折射成像情况： s 20mm,s 14.6mm 由成像公式 n n n n 得 s s r 1 1.5 11.5 14.6 20 r r 76.84mm
y O
C y -s' -r
-s
分析： 放大倍数：ys
ys
0 ,实 像 ； 0 ,虚 像
解：(1) s 4
s s 4s
由物像公式得
1 1 2 4s s R
s 5R
-
8
5
3.26
y
O
C y -s'
-r
-s
(2) s 4
s s 4s
由物像公式得
s 3R
-
18
7.10
S1
r1
S2
r2
h
解：从S1和S2发出的相干光所对应的光程差
(r2h n)h r1
当光程差为零时，对应
零级明纹的位置应满足：
r2r1(n1)h 0
所以零级明条纹下移.
-
19
7.10
原来k 级明条纹位置满足：
r2r1 k
S1
S2
设有介质时零级明条纹移到原
来第k 级处，它必须同时满足： h
1
5D
1 .5 1 r1
2 8D
1 1 .5 r2
xH
n
1
d
r2 d n
r1
r2
xH
r1d
n 1 d n r1 r2
-
x H 2 5 m m xH 40mm
10
4.1.两正透镜L1和L2，焦距分别为9cm和3cm，孔径分别6cm 和4cm，相距5cm。在两透镜之间离L2为2cm处放一个直径为 2cm圆孔，试对L1前12cm处轴上物点，求有效光阑、入瞳处 瞳的位置和大小。
r1
r2
r2r1(n1)h k
h k
n 1
h 3 58.391 06mm 1.33 1
h- 5.351 7 03mm 20
-
2
3.20.一个折射率为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，另一个在最近的方向看去在表 面与球心连线的中点处，求两气泡的实际位置。
解 ： Q n n n n s s r
n n n n s s r
（1) Q s1 r n n nn n nn n
s1 s1 r r r r
L1
L2
解：
解：
11 1 s s f
11 1 s s f
1 1 1 s 3 9
1 1 1 s 2 3
s
s
s 4 .5 c m
s 6cm
-
11
6.2.一伽利略型望远镜，物镜和目镜相距12cm，若望远镜的放 大率为4×，问物镜和目镜的焦距各多少？
f1
f2
解：
M f1 4 f 2
f1 1 6 c m
3.19. 在报纸上放一个平凸透镜，眼睛通过透镜看报纸，当平面 在上时，报纸的虚像在平面下13.3mm处，当凸面在上时，报 纸的虚像在凸面下14.6mm处．若透镜的中央厚度为20mm， 求透镜的折射率和凸球面镜的曲率半径。
解：（１）像似深度 y13.3mm,物的实际深度 y20mm
由yn2 y 得透镜的折射率为 n1
8
1 1 2 4s s R
-
6
3.27.物在凹面镜前310mm成实像于镜前190mm处；若物为 虚物并且在镜后310mm，求像在何处。
y O
C y -s' -r
-s
解：由物像公式得
1 1 2 s s R
R 23.56(cm)
1 1 2 s 31 23.56
s 86(cm)
-
7
3.34.已知由某透镜成的实像，共轭点的间距为150mm，放大 率为三倍，求透镜位置和焦距。
解：由物像公式得
f f 1 s s s s 15 y s 3
ys
f 45 cm 16
f 45 cm 16
s 15 cm 4
-
8
3.38.正透镜成的倒立实像,像高为物高的一半，今将物向透镜 移近10cm。则所得像与物同大小，求薄透镜的焦距。
f1 f 2 1 2
f2 4cm
-
12
6.3.拟制一个3×的望远镜，已有一个焦距为50cm的物镜，问 在伽利略和开普勒望远镜中，目镜的光焦度和物镜到目镜的距 离各多少？
f1
f2
(1)解 ：
M
f
1
3 50
f 2
f2
f
1
f 2
50
50 3
100 cm 3
-
13
6.3
f1
ห้องสมุดไป่ตู้
f2
(2)解 ：
解：由物像公式得
f f 1 s s y s 1
ys 2
f f 1 s s 1 0
s 1 s 10
-
s 30cm f 10cm f 10cm
9
3.46.双透镜两球面的光焦度分别为5D和8D,折射率1.50，中心 厚度18.75mm，求此透镜的主点位置。
解：
n n r1
M
f
1
3
50
f 2
f2
f
1
f2
50
50 3
200 cm 3
-
14
7.3.双狭缝干涉实验中,设两缝的间距为0.3mm，以单色光照明 狭缝光源时，在离双缝1.2m远的屏上两第5暗条纹的间距为 22.78mm，所使用光的波长是多少？并说明它的颜色。
-
632.8nm15
7.4.使用光源的波长是600nm照明狭缝光源时，两缝的间距为 0.7mm，在离双缝5m远的屏上明纹间距是多少？
x
x4.28m m
-
16
7.5.使用光源的波长是590nm照明狭缝光源时，两缝的间距为 0.5mm，在双缝离屏距离与纹间距的关系？
x
xD59010 61.1810 3D
0.5-
17
7.10.使用光源的波长是589.3nm，放棱镜后光路一肥皂泡，干 涉条纹的中心极大值（零级）移动到原第3级极大处，求肥皂泡 厚度？
s1 r
仍在原处（球心），物像重合
-
n r n
s 1 s 2
3
3.20
n r n
s 1 s 2
（2)
Qs2
r 2
n n nn n nn nn
s2 s2 r r 2 r
r
s2n n rn 1 .5 1 3 1 (. 5 3 1 0 )cm 6 .0 cm
-
4
3.26.凹面镜的曲率半径为R，(1)物体放在何处成放大4倍的实 像？ (2)4倍的虚像？