习
题
第一章
1、
游泳者在水中向上仰望,能否感觉整个水面都是明亮的?
(不能,只能感觉到一个明亮的圆,圆的大小与游泳都所在的水深有关,设水深H,则明亮圆半径
)
2、有时看到窗户玻璃上映射的太阳光特别耀眼,这是否是由于窗玻璃表面发生了全反射现象?
答:是。
3、一束在空气中波长为
的钠黄光从空气射入水中时,它的波长将变为多少?在水中观察这束光时其颜色会改变吗?
答:
,
不变
4、一高度为
的人立于路灯边(设灯为点光源)
远处,路灯高度为
,求人的影子长度。
答:设影子长x,有:
∴
x=
0.773m
5、为什么金钢石比磨成相同形状的玻璃仿制品显得更加光彩夺目?
答:由于金钢石折射率大,所以其临界角小,入射到其中的光线大部分都能产生全反射。
6、为什么日出或日落时太阳看起来稍微有些发扁?
(300例P1)
答:
日出或日落时,太阳位于地平线附近,来自太阳顶部、中部和底部的光线射向地球大气层的入射角依次增大(如图)。同时,大气层密度不均匀,折射率水接近地面而逐渐增大。
当光线穿过大气层射向地面时,由于n逐渐增大,使其折射角逐渐减小,光线的传播路径就发生了弯曲。我们沿着光线去看,看到的发光点位置会比其实际位置高。另一方面,折射光线的弯曲程度还与入射角有关。入射角越大的光线,弯曲越厉害,视觉位置就被抬得越高,因为从太阳上部到下部发出的光线,入射角依次增大,下部的视觉位置就依次比上部
抬高的更多。
第二章
1、如图2-65所示,请采
用作图法求解物体AB的像,设物像位于同一种介质空间。
图2-
65
2、如图2-66所示,
为一薄透镜的光轴,
为物点,
为像点,试采用作图法求解薄透镜的主点及焦点的位置。
(a) (b)
图2-66
3、如图2-67所示,已知物、像的大小及位置,试利用图解法求解出焦点的位置,设物、像位于同一种介质空间。
图2-67
4、已知一对共轭点
的位置和系统像方焦点
的位置,如图2-68所示,假定物像空间介质的折射率相同,试用作图法求出该系统的物、像方主平面的位置及其物方焦点位置。
图2-
68
5、一薄透镜焦距
,一物体位于透镜前
处,求像的位置和垂轴放大率。
解:
6、一架幻灯机的投影镜头
,当屏幕由
移到
时,镜头需移动多大距离?方向如何?
解:根据高斯公式
,可求出
时
;
时
所以
当屏幕由
移到
时,镜头需
向
左移
7、有一光学系统物像面之间的共轭距为
,放大率
,两焦点之间的距离为
,求系统的焦距。
解:已知:
根