(最新)光学题库及答案.doc
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1、光学试题库(计算题)12401 已知折射光线和反射光线成900角,如果空气中的入射角为600,求光在该介质中的速度。14402 在水塘下深h处有一捕鱼灯泡,如果水面是平静的,水的折射率为n ,则从水面上能够看到的圆形亮斑的半径为多少?14403 把一个点光源放在湖水面上h处,试求直接从水面逸出的光能的百分比(忽略水和吸收和表面透镜损失)。23401 平行平面玻璃板的折射率为,厚度为板的下方有一物点P,P到板的下表面的距离为 ,观察者透过玻璃板在P的正上方看到P的像,求像的位置。23402 一平面平行玻璃板的折射率为n ,厚度为d ,点光源Q发出的近于正入射的的光束在上表面反射成像于,光线穿过上
2、表面后在下表面反射,再从上表面出射的光线成像于。求和间的距离。23403 来自一透镜的光线正朝着P点会聚,如图所示,要在点成像,必须如图插入折射率n=1.5的玻璃片.求玻璃片的厚度.已知=2mm . 23404 容器内有两种液体深度分别为和,折射率分别为和,液面外空气的折射率为 ,试计算容器底到液面的像似深度。23405 一层水(n=1.5)浮在一层乙醇(n=1.36)之上,水层厚度3cm ,乙醇厚5cm ,从正方向看,水槽的底好象在水面下多远?24401 玻璃棱镜的折射率n=1.56,如果光线在一工作面垂直入射,若要求棱镜的另一侧无光线折射时,所需棱镜的最小顶角为多大?24402 一个顶角为
3、300的三棱镜,光线垂直于顶角的一个边入射,而从顶角的另一边出射,其方向偏转300 ,求其三棱镜的折射率。24404 有一玻璃三棱镜,顶角为,折射率为n ,欲使一条光线由棱镜的一个面进入,而沿另一个界面射出,此光线的入射角最小为多少?24405 玻璃棱镜的折射棱角A为600,对某一波长的光的折射率为1.5,现将该棱镜浸入到折射率为4/3的水中,试问当平行光束通过棱镜时,其最小偏向角是多少?32401 高为2cm的物体,在曲率半径为12cm的凹球面镜左方距顶点4cm处。求像的位置和性质,并作光路图。32402 一物在球面镜前15cm时,成实像于镜前10cm处。如果虚物在镜后15cm处,则成像在什
4、么地方?是凹镜还是凸镜?32403 凹面镜所成的实像是实物的5倍,将镜向物体移近2cm ,则像仍是实的,并是物体的7倍,求凹面镜的焦距。32404 一凹面镜,已知物与像相距1m ,且物高是像高的4倍,物和像都是实的,求凹面镜的曲率半径。32405 一高度为0.05m的物体,位于凹面镜前0.75m ,像高为0.2m ,求分别成实像和虚像时的曲率半径。32406 凹面镜的曲率半径为80 cm ,一垂直于光轴的物体置于镜前何处能成放大两倍的实像?置于何处能成放大两倍的虚像?32407 要求一虚物成放大4倍的正立实像,物像共轭为50 m m ,求球面镜的曲率半径.32408 一个实物置在曲率半径为R的
5、凹面镜前什么地方才能:(1)得到放大3倍的实像;(2)得到放大3倍的虚像.32409 一凸球面镜,当物在镜前某处时,像高为物高的1/4,当物向凸面镜移动20cm时,像高变为物高和1/2 ,试求该面镜的焦距.32410 设凹面镜的曲率半径为16 cm ,有一0.5 cm高的物体置于镜前20 cm处,求所成像的位置,大小和像的性质.32411 一发光点的像到凹面镜顶点的距离为0.75m ,到主光轴的距离为0.05m ,发光点的像到主光轴的距离为0.2m ,当像:(1)为实像;(2)为虚像时,求每种情况下凹面镜的曲率半径r .32412 设一物体位于一球面像镜前20 cm处,经球面镜成一正立的为原物
6、1/3大小的虚像。求(1)像的位置;(2)球面镜是凸球面镜还是凹面镜?32413 一薄玻璃平板与曲率半径为60 cm的凸球面镜相距7.5 cm,一点光源置于板前方P点(如图所示).薄玻璃平板为部分反射部分透射,厚度可以忽略,为使光源通过平板的反射像和经过平板透射再由凸面镜反射所成的像重合,问P到平板的距离应多少? 32414 两个曲率半径都为20 cm的凹面镜,相对放置,并使它们的焦点重合.轴上一发光点,置于两镜之间,并离其中一凹面镜顶点5 cm,求发光点经二凹面镜相继成像后像点的位置.32415 曲率半径为R的凹面镜与一平面镜相距2R,在两镜之间主轴上有一发光点,经两次反射后物、像点重合,计
7、算发光点的位置.32416 两个曲率半径都为R的凸面镜和凹面镜相对而立,两顶点的距离为2R ,在两镜之间主轴上有一发光点,设光先经凸面镜反射再经凹面镜反射,物像重合,求物点的位置.33401 半径r=a(a0)的单球面折射系统,物方折射率n=1 ,像方折射率 n=1.5 .(1)求系统的物方焦距和像方焦距;(2)物距s= - 4a的物体PQ竖立在主光轴上,用高斯公式求像的位置和性质,并作光路图.33402 半径为20 cm的球形金鱼缸中心有一小鱼,若玻璃缸壁的影响可忽略不计,问:(1)缸外观察者看到小鱼的位置在哪里,放大还是缩小?(2)如小鱼在后壁处,看到的情况又如何?并作光路图。33403
8、直径为20 cm的玻璃球,折射率为1.5,球内有两个小气泡,看来其中一个恰好在球心.从最近的方位去看另一个气泡,它位于球表面和球心的中间.求两气泡的实在位置.33404 直径为4cm的长玻璃棒,折射率为1.5,其一端磨成曲率半径为2cm的半球形,高为0.1cm的物垂直置于棒轴上离凸凹面顶点8cm处.求:(1)焦点的位置;(2)像的位置.33405直径为4cm的长玻璃棒,折射率为1.5,其一端磨成曲率半径为2cm的半球形,长为0.1cm的物垂直置于棒轴上离凸凹面顶点某处,在棒内成实像长0.2cm ,求像到系统曲率中心的距离,并作光路图.33406一个平凸透镜紧贴报纸,人眼通过透镜看报纸,当透镜平
9、面在上时,报纸成的虚像在平下1cm,当凸面在上时,报纸的虚像在凸面下1.2 cm处,若透镜中央厚度为1.5 cm,试求透镜的折射率和它的凸球面的曲率半径.33407 一凹球折射面是水和空气的分界面,球面半径为r,当近轴发散光束从水到空气折射,试求该系统成虚像的条件(设水的折射率为).当半径为2cm,物点在折射面前4cm处时,能否成虚像,胸的位置在哪儿?34401半径为R,折射率为1.5的玻璃球置于空气中,求玻璃的像方焦点的位置,并作光路图.34402半径为R,折射率为1.5的玻璃球置于空气中,若物在前球面顶点O1左方4R处,求像的位置,并作光路图.34403一平行光束正入射到一个实心玻璃球上,
10、试用球半径R和折射率n来确定成像位置。34404曲率为R折射率为n的半球透镜,平面向左,置于折射率为n的介质中,求像方焦点的位置.若半球左方折射率为,右方的折率,则焦点又在哪里?34405一平行细光束,垂直入射在曲率半径为100cm ,折射率为1.5的玻璃半球透镜的平面上 ,试求(1)玻璃半球在空气中的像方焦点的位置; (2)玻璃半球在水中像方焦点的位置(水的折射率为1.33) 。34406一平行细光束,垂直入射在曲率半径为10cm ,折射率为1.5的玻璃半球透镜的平面上 ,求光束会聚点的位置.若将玻璃半球的凸面正对着入射的平行光束,其会聚点又在何处.34407空气中有一半径为3 cm ,折射
11、率为1.5的玻璃半球,球面向右,若在平面前4 cm处有一物点,求像的位置和性质,并作光路图.34408 曲率为R、折射率为n的半球透镜,球面向的左,置于折射率为介质中,求像方焦点的位置 . 如半球置于空气中,焦点又在哪里?34409 空气中有一半径为3 cm ,折射率为1.5的玻璃半球,球面向左 , 若在球面前4 cm处有一高为1mm物 , 求像的位置和性质,并作光路图.34410 一个凹面镜焦距为115 cm,水平放置,凹面朝上,在内注满某种液体,液体中心厚度为mm ,当一个发光点放在液体上方159 mm处,其像点和它重合,试求所浸液体的折射率。34411光源S位于焦距为25 cm的凹面镜前
12、51 cm处,在凹面镜和光源之间置一透明平板,该平板的折射率为1.5 . 问平板多厚时,光源经系统所成的像才能和光源重合.34413直径为100mm的球形玻璃缸,左侧面镀银,缸内装满水(),一条小鱼在镀银面前25处,问在缸右侧的观察者看到的鱼有几条?像的位置和性质如何?34414 一个玻璃球,半径为R折射率为1.5,后半个球面上镀银,如果平行光从透明表面入射,问会聚点在何处?35401 试证明空气中折射率为1.5、曲率半径相等的双凸薄透镜的主焦点和曲率中心重合.35402 (1)两曲率半径均为10cm 、折射率为1.5的双凸薄透镜,置于空气中,它的焦距是多少?(2)若透镜右边充满水(),像方焦
13、距为多少?(3)若透镜全部浸在水中,焦距是多少?35403 一薄透镜在空气中的焦距为 ,将该透镜置于折射率为的介质以后,其焦距为多少?(设透镜的折射率为)35404 一凸透镜在空气中焦距为40 cm ,在水中焦距为13.68 cm ,问此透镜的折射率为多少? 设水的折射率为1.33 . 若透镜置于二硫化碳中(折射率为1.62)焦距为多少?35405 把一个物体放在双凹透镜的曲率中心处,透镜的两个球面曲率半径相等,试用透镜的曲率半径r和折射率n表示像的位置.35406 一透镜放在一空筒口,口面距筒底45 cm ,底面物点所成的像在透镜上面36 cm处,当筒内装有深度为40 cm的液体时,则像距为
14、48 cm ,求液体的折射率。35407 双凸薄透镜的两曲率半径均为10 cm ,折射率为1.5 ,计算在下列情况时薄透镜光心的位置。(1)薄透镜左边为空气右边为水(折射率为1.33); (2)薄透镜全部浸在水中.35408 一等曲率半径的双凸薄透镜,折射率为=1.5 , 在空气中的焦距为12 cm ,求(1)薄透镜的曲率半径;(2)放在=1.62的CS2 中的焦距为多少;(3)若将另一双凸薄透镜处于左边是水右边是空气的条件下,并保持透镜与空气接触界面的曲率半径与上相同,若要保持像方焦距仍为12 cm ,和水接触的球面的曲率半径应为多大?35409 一薄透镜折射率为1.5 , 光焦度为500屈
15、光度,将它浸在某液体中光焦度变为 -1.00屈光度,求此液体的折射率. 35410 折射率为1.5的双凸薄透镜,曲率半径分别为30 cm和60 cm,如果要把大小为吊灯一半的像投射到纸屏上,那么透镜与吊灯及纸屏之间的距离必须是多少?并作光路图.35411 一薄正透镜,在空气中的焦距为100mm ,其玻璃的折射率=1.5,现浸在水中,求位于透镜前600mm处的发光点的成像位置(水的折射率为) .35412 一薄平凸透镜,在空气中的焦距为100cm,现将其平面一侧稍许浸入水中,其球面一侧仍处于空气中,如图,一平行光束从上面垂直入射透镜,试问其会聚点在平面下多远处? (水的折射率为) . 35413
16、 会聚透镜在屏上形成清晰的比原物大二倍的实像,已知物体到透镜的距比透镜的焦距大6cm,求透镜到像屏的距离.35414一束平行光束垂直射到一平凸透镜上,会聚于透镜后36cm处,若此透镜的凸面镀银,则平行光会聚于透镜前6cm , 求透镜的折射率和凸面的曲率半径 .35415 在相距24cm的两个发光点之间,放入一个薄会聚透镜, 已知一个点光源离开透镜为6 cm,这时两点光源成像在同一点,求透镜的焦距.35416 求焦距为的会聚透镜对实物成实像的最小共轭距离L .35417 在空气中, 点光源在焦距为20的正透镜前30处,沿光轴方向以4向右运动,求像的运动速度.35418 由一个焦距为的凸透镜对一个
17、实物产生一个放大m倍的实像,求证物和透镜的距离 .35419 一薄透镜对某一物体成的像于屏上,当再用另一薄透镜紧靠其上时,则光屏需向透镜方向移近20 mm ,且,求两只透镜的焦距。35420 会聚透镜的焦距为20cm,用它得到放大率为的实像,物与像的距离是多少?如果用主焦距大小相同的发散透镜,得到放大率为的虚像,那么物与像的距离又是多少?36401 空气中相距为3 cm的两共轴薄凸透镜和,焦距分别为6 cm和3 cm,求系统的像方焦点位置;若物在左方6 cm处,求最后像的位置。36402 一高为h的发光体位于一焦距为10cm的会聚透镜的左侧40cm处,第二个焦距为20cm的会聚折透镜位于第一透
18、镜右侧30cm处;(1)计算最终成像的位置;(2)计算最终成像的高度与物体高度之比;(3)画出光路图。36403 把一个物体放在一个凸透镜左方20cm处,此透镜的焦距为10cm,把第二个凸透镜放在第一个右方30cm处,焦距为12.5cm,求最后像的位置.36404 凸透镜的焦距为10cm,凹透镜的焦距为4cm,两透镜相距12cm,已知高为1cm的物体放在凸透镜左边20cm处,物先经凸透镜成像现由凹透镜成像,求像的位置和性质,并作光路图.36405 一个焦距为10 cm的薄凸透镜与一个焦距为-5 cm的薄凹透镜相距10 cm成共轴系统,高为3 mm 的物体在凸透镜左方20 cm处,试求该物体最后
19、成像的位置和大小,并作光路图.36406薄正透镜对很远处物体形成一实像如图所示,像高为h,像距为.一负透镜,焦距,放在右距离为处,另一正透镜,焦距为,放在右距离为处,(1)求最后成像位置离的距离;(2)求像高. 36407 一平凸薄透镜,当平面镀银,类似一个焦距为28 cm的凹面镜,当凸面镀银,类似一个焦距为10 cm的凹面镜,求透镜的折射率。36408 一个新月薄透镜的两表面曲率半径和依次为-20cm和-15cm,薄透镜的折射率为,今在如图所示的后表面的凸面镀银,在的那个球面左方40处主轴上放一个高为1cm 的物体,试求最后像的位置。 36409 在焦距为20cm的凸透镜前10cm处放一物点
20、在主轴上,在透镜后d=10cm处放一平面镜垂直于主轴,试求最后成像的位置。36410 三个共轴的双凸薄透镜组成复合光具组,它们的焦距都是20cm,两相邻透镜间的距离都是30cm,今在第一透镜左方60cm处的主轴上放一高1cm 的小物体,计算最后像的位置,并作光路图。45401 有一焦距为50 cm的物镜,拟制一个3的望远镜,问:在开普勒望远镜中,目镜的光信度和物镜的到目镜的距离是多少?(2)在伽利略望远镜中,目镜的光焦度和物镜到目镜的距离是多少?45402 一架开普勒望远镜物镜与目镜的焦距分别为100 cm和20 cm 。(1)求放大本领;(2)200cm远处高为50 m的楼房,在望远镜中所成
21、像的高度是多少?48401 一盏电灯悬于直径为d 圆桌中心上方,高度为h试证明圆桌中心与边缘照度这比为 .52401 用和两种成份的复色光做杨氏双缝干涉实验,其中,=500nm双缝间距0.5mm ,缝和屏的距离D=1.2m ,求(1)对而言,第三级明条纹距中心的距离. (2)相邻两明条纹的间距.(3)若屏幕上的第五级明条纹和的第四级明条纹重合,求。52402 在杨氏双缝干涉实验中,已知缝中心间距为t ,若光源S发出的光含和,通过缝的光强分别为和,求距离双缝L的屏上光强分布,将其表示成光屏上位置的函数。52403 在双缝干涉实验中,波长的单色平行光垂直射到缝距的双缝上,屏到双缝的距离,求:(1)
22、中央明纹两侧第10级明纹中心的间距;(2)用厚度为,折射率的云母片复盖一缝后,零级明纹交移到原来的第几级明纹处?52404 在杨氏实验中,P为屏幕上第5级亮纹的所在位置,现在缝S1后插入玻片(),则P点变为零级明纹,求玻片的厚度,已知。52405 用厚度的云母片复盖在杨氏双缝的一个缝上,则屏幕上中心点O处变为第7级明纹,若波长,问云母片的折射率多大?50406 一双缝干涉装置的一个缝被折射率为1.4的薄玻片所遮盖,另一缝被折射率为1.7的薄玻璃秘遮盖,在玻璃片插入前的屏上的中央极大现在被第5级明纹所占据,设光波的波长为,且两玻片具有相同的厚度,求其厚度为多少?52407波长为的光照射到间距的杨
23、氏双缝上,求:距双缝100 cm处的光屏上,第二级与第三级两暗纹间的距离为多少?(2)距离中央亮条纹10 mm处的P点是明还是暗?52408 单色平行光垂直入射到一缝距的双缝上,在缝后距缝为处的幕上测得两相邻干涉明纹的间距, ,将幕移远50 cm后, 则幕上相邻明纹的间距增到,求:(1)入射光波长;(2)原来缝与幕的距离 .52409 在杨氏双缝实验中,缝距为0.5mm ,缝屏相距为1m ,单色光的波长为500nm ,求(1)中央明纹与第一明纹的距离;(2)若P点y=0.25mm ,则两相干光在P点的光程差和位相差为多少? (3)P点的光强与P0点光强之比.52410 在杨氏双缝干涉实验中,将
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