2014级光学技术基础复习探讨.docVIP

2014级光学技术基础复习 一、填空题 1．光的直线传播定律指出光在 同种均匀 介质中沿直线传播。 2．全反射的条件是 入射角等于或 大于 临界角 ，光从光 光密 介质射向光 光疏 介质产生全反射。 3．虚物点是 发散光线 的 反向延长线 的交点。 4．光学系统的物方焦点的共轭象点在 像方的无穷远处 ，象方焦点的共轭点在 物方的无穷远处 。 5．某种透明物质对于空气的临界角为45°，该透明物质的折射率等于 1.41 。 6．在符号法则中，反射定律的数学式为 。 7．通过物方主点的光线，必通过象方 ，其横向放大率为 。 8．几何光学的三个基本定律是 ， 和 。 9．曲率半径为R的球面镜的焦距为 ，若将球面镜浸入折射率为n的液体内，该系统的焦距为 。 10．在符号法则中（光线从左向右入射）规定：主光轴上的点的距离从 量起，左负右正；轴外物点的距离上正下负；角度以 为始边，顺时针旋转为正，反之为负，且取小于π/2的角度；在图上标明距离或角度时，必须用 。 11．当物处于主光轴上无穷远处，入射光线平行于主光轴，得到的象点称为 ，薄透镜成象的高斯公式是 。 12．主平面是理想光具组的 一对共轭平面；节点是理想光具组的 一对共轭点。 13．实象点是 的 光束的交点。 14．实物位于凹球面镜的焦点和曲率中心之间，象的位置在 与 之间。 二、计算题 1. 利用公式证明位于正薄透镜物方焦点前一倍焦距的物经透镜所成像为等高倒立实像，并作图验证之。 2置于空气中的玻璃球，折射率为n=1.5,半径为R。 （1）物在无穷远时经过玻璃球成像在何处？ （2）物在玻璃球前2R处，经玻璃球成像在何处？大小如何？ 3一物体位于半径为R的凹面镜前何处可分别得到放大4倍的实像、放大4倍的虚像、缩小4倍的实像、缩小4倍的虚像，计算并作图验证 ? 解：（1）放大4倍的实像 ????????????? ???????? （2）放大四倍虚像???????? ????????? （3）缩小四倍实像?? ?? ?????????（4）缩小四倍虚像 4. 一束平行细光束入射到一半径r=30mm、折射率n=1.5的玻璃球上，求其会聚点的位置。如果在凸面镀反射膜，其会聚点应在何处？如果在凹面镀反射膜，则反射光束在玻璃中的会聚点又在何处？反射光束经前表面折射后，会聚点又在何处？说明各会聚点的虚实。 5. 人照镜子时，要想看到自己的全身，问镜子要多长？人离镜子的距离有没有关系？ 6.一等边三角形棱镜，若入射光线和出射光线对棱镜对称，出射光线对入射光线的偏角为40度，求该棱镜材料的折射率 7.有一正薄透镜对某一物成倒立的实像，像高为物高的一半，现将物向透镜移近100mm，成等高实像，求透镜的焦距。 8.一个各向均匀发光的灯泡，其光视效能为15lm/w，发出的光通过一个距离130毫米处口径为150毫米的聚光镜后，照明15 米远处直径为2.5米的圆，假设忽略聚光镜的光能损失，如果要求照明面上的平均光照度为50勒克斯，问聚光镜的焦距应该为多少？灯泡的功率应该为多少？ 9.一个6v15w的钨丝灯，已知光效为14lm/w ，该灯与一聚光镜联用，灯丝中心对聚光镜所张的孔径角0.25，若设灯丝是各向均匀发光，求1）灯泡总的光通量及进入聚光镜的能量；2）求平均发光强度 10.如果要求照明器要照明10米远直径为2米的圆面积，要求被照射处的平均照度为50勒克斯，则照明范围内接受的总光通量为 多少流明？如果灯泡发出的投射到透镜上的光束的立体角是0.8球面度，而通过透镜后光束的立体角变为0.02球面度，试求灯泡的发光强度和灯泡通过透镜后在照明区域的平均发光强度以及灯泡的功率分别是多少？（采用钨丝充气灯泡，其光视效能K=15流明/瓦） 11. 可视为双余弦辐射体的一平面螺旋状灯丝，大小为0.4ＣＭ*0.5ＣＭ,若功率为200Ｗ，发光效率为15ＬＭ/Ｗ，其光亮度为多少？沿灯丝平面法线方向的发光强度为多少，沿灯丝平面法线夹角为60度方向的发光强度为多大？若光源与聚光