几何光学练习题
几何光学练习题
一、填空题
1．光的直线传播定律指出光在介质中沿直线传播。
2．全反射的条件是大于，光从光密介质射向光疏介质产生全反射。
3．虚物点是的的交点。
4．光学系统的物方焦点的共轭象点在，象方焦点的共轭点在。
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。6．半径为r的球面，置于折射率为n的介质中，系统的焦距与折射率关，光焦度与折射率关。
7．共轴球面系统主光轴上，物方无限远点的共轭点定义为；象方无限远的共轭点定义为。
8．几何光学的三个基本定律是，和。9．光学系统在成象过程中，其β=-1.5，则所成的象为的象。
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．当光从光密媒质射向媒质时，且满足入射角大于，就可以发生全反射现象。
12．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。
13．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。
14．在几何光学系统中，唯一能够完善成象的是系统，其成象规律为。
15．理想成象的条件是和。
16．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。
17．通过物方主点的光线，必通过象方，其横向放大率为。18．将折射率n=1.5的薄透镜浸没在折射率为n'=1.33的水中，薄透镜的焦距等于空气中焦距的倍。
19．实象点是的光束的交点。
20．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。21．筒内装有两种液体，折射率分别为n1和n2，高度分别为h1和h2，从空气（n=1）中观察到筒底的像似深度为。
22．在符号法则中，反射定律的数学式为。
23．薄透镜置于介质中，物、象方焦距分别为f和f'，光线通过薄透镜中心方向不变的条件是。
二、选择题
1．玻璃中的气泡看上去特别明亮，是由于
A，光的折射；B，光的反射；C，光的全反射；D，光的散射
2．通过一个厚玻璃观察一个发光点，看到发光点的位置
A，移近了；B，移远了；C，不变；D，不能确定
3．凸球面镜对实物成象的性质
A，实象都是倒立放大的；B，虚象都是正立缩小的；C，实象都是倒立放大的；D，虚象都是正立放大的
4．物象共轭点相对于透镜的位置有一种规律
A，物、象点必在透镜的同侧；B，物象点必在透镜的异侧；C，物象分别在F，F ˊ的同侧；D，物象点分别在F，Fˊ的异侧
5．在焦距为f的透镜光轴上，物点从3f移到2f处，在移动的过程中，物象点之间的距离A，先减小后增大；B，先增大后减小；C，由小到大；D，由大到小
6．棱镜的顶角为A，折射率为n，当A很小时的最小偏向角为
A，A；B，nA；C，(n-1)A；D，(n+1)A
7．在空气中，垂直通过折射率为n，厚度为d的平板玻璃观察物体，看到的象移近了
A，d/n；B，nd；C，(n-1)d； D.(n-1)d/n
8．凹球面镜对实物成象的性质之一为
A，实象都是正立缩小的；B，虚象都是正立放大的；C，实象都是倒立缩小的；
D，虚象都是倒立放大的
9．实物从离凸透镜3f处沿光轴移动到离透镜1.5f处的过程中，象性质的变化规律之一是A，象先正立，后倒立；B，象先倒立，后正立； C.象始终正立；D，象始终倒立
10．空气中，平行光从平面入射到半径为3cm、折射率为1.5的玻璃半球，其象方焦点距离球面顶点为
A，2cm；B，4cm；C，6cm；D，8cm
11．已知薄透镜的横向放大率β=2和象方焦距f'=2cm，则象的位置x'为
A，4cm；B，-4cm；C，8cm；D，0.5cm。
12．放置于焦距为20cm的发散透镜左侧80cm处的物体的象在
A，透镜右侧16cm；B，透镜左侧16cm处；C，透镜右侧26.7cm；D，透镜左侧26.7cm处
13．一个物体在平面镜前10cm处，如果你站在该物的后面距镜30cm处看它的象，眼睛应聚焦的位置为
A，25cm；B，35cm；C，45cm；D，40cm
14．在符号法则中，平面镜的成象公式为
A，S'=S；B，-S'=-S；C，S'/S=1；D，S'=-S
15．双凸透镜的两曲率半径均为10cm，折射率为1.5，若将薄透镜置于水中（n=1.33），薄透镜的光心到镜心之间的距离等于
A，0；B，1cm；C，2cm；D，3cm。
16．光线从左向右射到透镜上，s为物距，S'为象距，下列哪种情况属于虚物成实象
A，s<0,S'<0；B，s>0,S'>0；C，s>0,S'<0；D，s<0, S'>0
17．曲率半径为10cm的凸球面镜，用s表示物距，能产生实象的虚物位置范围为
A，s>10cm；B，0 18．空气中,玻璃三棱镜ABC的顶角为30°,光线垂直于AB面入射,由AC面射出,偏向角也为30°,则棱镜的折射率为 A，2；B，2/2；C，3；D，3/3 19．一发光点位于凹球面镜前40cm处,镜面曲率半径为16cm,则象距为 A ，-10cm ； B ，-20cm ； C ，-30cm ； D ，-40cm 20．一双凹透镜折射率为n,置于折射率为n '的介质中,则下列说法正确的是 A ，若n>n ',透镜是发散的； B ，若n>n ',透镜是会聚的； C ，若n '>n,透镜是发散的； D ，双凹薄透镜是发散的,与周围介质无关 21．两个主焦点重合的光学系统是 A ，玻璃球 B ，双凸透镜 C ，双凹透镜 D ，球面镜 22．折射球面的物方、象方折射率分别为n 和n '，若物、象距分别为S 和S '，系统的角放大率为 A ，S '/S ； B ，S/S '； C ，-S '/S ； D ，-S/S ' 23．当光线从折射率为n 1的光密媒质射向折射率为n 2的光疏媒质时，发生全反射的临界角为 A ， 12 arcsin n n ； B ， 21 arcsin n n ； C ， 12 n n arctg ； D ， 21n n arctg 24．平面镜成象的横向放大率为 A ，+1； B ，-1； C ，0； D ，∞ 25．某水箱里注水深8cm ，箱底有一硬币，则硬币的象似深度为 A ，2cm ； B ，4cm ； C ，6cm ； D ，8cm 26．半径为r 的球面镜，置于折射率为n 的介质中，该光学系统的焦距为 A ，2r ； B ，r/2； C ，nr ； D ，r/2n 27．半径为R ，折射率为1.5的玻璃半球，球面向右，光线从左方入射，其象方焦点距球面顶点的距离为 A ，0.5R ； B ，R ； C ，1.5R ； D ，2R 28．薄透镜的横向放大率为 A ，f/x ； B ，x/f ； C ，-f/x ； D ，-x/f 29．将折射率为n 1=1.50的有机玻璃浸没在油中，油的折射率为n 2=1.10，试向临界角为 A ， 50.110 .1arcsin ； B ， 50.110 .1arccos ； C ，1.10/1.50； D ，1.50/1.10 30．由折射率n=1.65的玻璃制成的薄双凸透镜，前后两球面的曲率半径均为40cm ，则焦距 A，20cm；，21cm；C，25cm；D，31cm 31．一个发光体与屏幕相距为D，将发光体聚焦于屏上的透镜的最大焦距为 A，2D；B，D；C，D/2；D，D/4 32．当一薄透镜浸没在水中（n=1.33），此透镜（n=1.50）的焦距f如何变化？ A，不变；B，增加为1.33倍；C，增加为1.5倍；D，增加为3.91倍33．直径为8cm的长玻璃棒，末端是半径为4cm的半球，玻璃的折射率为1.50，如果将物体放在棒轴上距末端16cm处，则象的位置为 A，12cm B，24cm C，-12cm D，∞ 34．由凸面镜所成的象，相对于物通常是 A，倒立虚象；B，缩小的正象；C，倒立实象；D，放大的虚象 35．.一物体放在焦距为8cm的薄凸透镜前12cm处，现将另一焦距为6cm的薄凸透镜放在第一透镜右侧30cm处，则最后象的性质为 A，一个倒立的实象；B，一个放大的实象；C，成象于无穷远处；D，一个缩小的实象 三、作图题 1．已知系统的基点H、H'，F、F'，作出物AB的象。 2．用作图法求出物点S的象点。 ? S F H H'F' 3．作出伽利略望远镜用作激光扩束器的光路图。 4．已知系统的基点H ，H '，F ，F '，作出物点P 的象点。 5．已知系统的主点H ，H ˊ和焦点F ，F ˊ，物点P 与F ˊ重合，作出P 的象点。 1F '（F 2）O 1 O 2 L 1 L 2 ? P F ' H ' H F P ? F H H ' F ' 6．求AB光线的共轭光线，并求出节点的位置。 7．伽利略望远镜如图所示，物镜的后焦点1F'与目镜的前焦点F2重合，用作图法求任一入射光线AB的出射光线，用箭头标明光线传播方向。 A 8．已知H和' F为光具组的焦点，MN为共轴球面系统的主轴，H为光具组的主点，F和' 作出物体PQ的象。 9．MN 为光学系统的主轴，H 、H '和F 、F '分别是系统的主点和焦点，作出光线AB 的出射光线。 10．H 和'H 为系统的主点，F 和'F 为系统的焦点，MN 为共轴球面系统的主轴，确定出轴上物点P 的像。 N ? M P F 'H H 'F N 四、计算题 1．玻璃棒一端成半球形，其曲率半径为2cm，将它水平浸入水中（折射率为1.33），沿轴线方向离球面顶点8cm处的水中有一物体，求象的位置及横向放大率，并作出光路图。2．凸透镜L1和凹透镜L2共轴放置，相距10cm，凸透镜的象方焦距为20cm，凹透镜的物方焦距为20cm，物体A位于凸透镜前方30cm处，试确定物体所成的象的位置和性质。3．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，物体先经凸透镜成象再由凹透镜成象，求象的位置和性质，并作出光路图。 4．如图所示，凸透镜L1和凹透镜L2同轴放置，L1的左侧的介质折射率为n，L2的右侧介质的折射率也为n，两透镜之间介质的折射率为n0，且n 5．凸透镜的焦距为10cm ，在它右方3倍的焦距处有一平面反射镜。已知物在凸透镜左方20cm 处，求象的位置和性质。 6．一薄透镜L 1置于空气中，焦距为10厘米，实物AB 正立在透镜左方15厘米处，长为1厘米。（1）求物经L 1后成象的位置、虚实、正倒和大小。（2）今有两个透镜，一个为凸透镜，一为凹透镜，焦距均为12厘米，选用哪个透镜，把它放在L 1右方什么距离处，才能使物经L 1和第二透镜后获得为原物12倍的倒立的实象。 7．两个焦距分别为10cm 和-5cm 的薄透镜，相距10cm ，组成共轴系统，高为3mm 的物体在第一透镜的左方20cm 处，试求物体最后的成象位置及其大小，并作出光路图。 8．凸透镜的焦距为10cm ，在它的右方3倍的焦距处有一平面镜，已知物在凸透镜左方20cm 处，求象的位置和性质。 9．双凸薄透镜的折射率为1.5，r cm 110=，r cm 215=，r 2的一面镀银，物点P 在透镜前主轴上20cm 处，求最后象的位置和性质。 10．一双凸透镜的第一和第二折射面的曲率半径分别为20cm 和25cm 。已知它在空气中的焦距为20cm 。今将其置于如图所示的方玻璃水槽中，并在镜前水中置一高为1cm 的物，物距透镜100cm 。试求：（1）通过透镜所生成的象的位置、大小和虚实；（2）若用眼睛在玻璃槽外E 处观察，该象的表观位置与槽壁的距离l 。已知水的折射率n=1.33，其中E 距透镜的光心250cm 。 E 100cm 250cm 11．物置于焦距为10cm的会聚透镜前40cm处，另一个焦距为20cm的会聚透镜位于第一透镜后30cm处，求象的位置、大小、虚实和正倒。 12．有一半径为10cm、折射率为1.5的玻璃半球，其平面镀铝，在球面前10cm处有一小物点，试计算和说明成像的位置和性质。 13．高1厘米的物体放在一薄凸透镜（焦距为10厘米）前20厘米处，在此透镜后10厘米处放一块曲率半径为30厘米的凸面反射镜，求物体经此系统最后所成的象的位置和性质。14．凸透镜L1和凹透镜L2共轴放置，相距10cm，凸透镜的象方焦距为20cm，凹透镜的物方焦距为20cm，物体A位于凸透镜前方30cm处。试确定物体所成的象的位置和性质。15．凸透镜的焦距为10cm，在它的右方12cm处有一焦距为4cm的凹透镜，已知物在凸透镜左方20cm处，求象的位置和性质。 16．半径为20cm的薄壁球形金鱼缸中心有一条小鱼，问（1）缸外观察者看到小鱼的位置在哪里？象的性质如何？（2）如小鱼在后壁处看到的情况又如何？（n水=1.33） 17．有一半径为10cm、折射率为1.5的玻璃半球，其平面镀铝，在球面前10cm处有一小物点，试计算和说明成像的位置和性质。 18．凹面镜所成的实象是实物的5倍，将镜向物体移动靠近2cm，象仍是实象，并且是物体的7倍，求凹面镜的焦距。 几何光学练习题 一．选择题 1．关于光的反射，下列说法中正确的是 （ C ） A ．反射定律只适用于镜面反射 B ．漫反射不遵循反射定律 C ．如果甲能从平面镜中看到乙的眼睛，则乙也能同时通过镜面看到甲的眼睛 D ．反射角是指反射光线与界面的夹角 2．光线由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气，指出下列图光路图哪个是可能的（ C ） 3．光线以某一入射角从空气射入折射率为3的玻璃中，折射光线恰好跟反射光线垂直，则入射角等于 A 450 B 300 C 600 D 150 4．光线由一种介质Ⅰ射向另一种介质Ⅱ，若这两种介质的折射率不同，则 （ C ） A ．一定能进入介质Ⅱ中传播 B ．若进入介质Ⅱ中，传播方向一定改变 C ．若进入介质Ⅱ中，传播速度一定改变 D ．不一定能进入介质Ⅱ中传播 5．如图所示，竖直放置的平面镜M 前，放有一点光源S ，设S 在平 面镜中的像为S ′，则相对于站在地上的观察点来说（A C ） A ．若S 以水平速度v 向M 移动，则S ′以－v 移动 B ．若S 以水平速度v 向M 移动，则S ′以－２v 移动 C ．若M 以水平速度v 向S 移动，则S ′以２v 移动 D ．若M 以水平速度v 向S 移动，则S ′以v 移动 6．三种介质I 、II 、III 的折射率分别为n 1、n 2和n 3，且n 1＞n 2＞n 3，则 （ B ） A ．光线由介质III 入射II 有可能发生全反射 B ．光线由介质I 入射III 有可能发生全反射 C ．光线由介质III 入射I 有可能发生全反射 D ．光线由介质II 入射I 有可能发生全反射 A D M S 几何光学复习题 一、本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分. 1.假设在地球表面不存在大气层，那么白昼时间将会 （ ） A.变长 B.变短 C.不变 D.无法确定 2.关于日食和月食,以下说法正确的是 ( ) A.在月球的本影区里能看到日全食 B.在月球的半影区里能看到日偏食 C.在月球进入地球的半影区时,可看到月偏食 D.在月球全部进入地球的本影区时,可看到月全食 3.对下列自然现象描述正确的是 （ ） A.在海面上，向远方望去，有时能看到远方的景物悬在空中.同样，在沙漠中也能观察到同样的现象 B.在沙漠中，向远方望去，有时能看到远方景物的倒影.同样，在海面上也能观察到同样的现象 C.在海面上，向远方望去，有时能看到远方的景物悬在空中.在沙漠中，向远方望去，有时能看到远方景物的倒影 D.在海面上，向远方望去，有时能看到远方景物的倒影.在沙漠中，向远方望去，有时能看到远方的景物悬在空中 4.如图，一细束红光与一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一点M .若用1n 和2n 分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列说法中正确的是 （ ） A. 1n ＜2n ，a 为蓝光，b 为红光 B. 1n >2n ，a 为蓝光，b 为红光 C.a 光在玻璃中的传播速度比b 光大 D.a 光在玻璃中的传播速度比b 光小 5.用薄玻璃片制成一个密闭而中空的三棱镜放入水中,当一束白光从其一个侧面斜射入并通过三棱镜时,下述正确的是 ( ) A.各色光都向顶角偏折 B.各色光都向底角偏折 C.紫光的偏向角比红光小 D.紫光的偏向角比红光大 6.潜水员在折射率为2的海水下h 深处，向上观察水面，能看到的景物都出现在水面上的一个圆形面积为 高考物理光学知识点之几何光学经典测试题含答案 一、选择题 1．如果把光导纤维聚成束，使纤维在两端排列的相对位置一样，图像就可以从一端传到另一端，如图所示．在医学上，光导纤维可以制成内窥镜，用来检查人体胃、肠、气管等器官的内部．内窥镜有两组光导纤维，一组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察．光在光导纤维中的传输利用了( ) A ．光的全反射 B ．光的衍射 C ．光的干涉 D ．光的折射 2．半径为R 的玻璃半圆柱体，截面如图所示，圆心为O ，两束平行单色光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，∠AOB ＝60°，若玻璃对此单色光的折射率n ＝3，则两条光线经柱面和底面折射后的交点与O 点的距离为（ ） A ．3R B ．2R C ． 2R D ．R 3．如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则（ ） A ．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B ．小球所发的光能从水面任何区域射出 C ．小球所发的光从水中进入空气后频率变大 D ．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 4．如图所示的四种情景中，属于光的折射的是（ ）． A ． B ． C．D． 5．两束不同频率的平行单色光。、从空气射入水中，发生了如图所示的折射现象（a>）。下列结论中正确的是（） A．光束的频率比光束低 B．在水中的传播速度，光束比小 C．水对光束的折射率比水对光束的折射率小 D．若光束从水中射向空气，则光束的临界角比光束的临界角大 6．有一束波长为6×10－7m的单色光从空气射入某种透明介质，入射角为45°，折射角为30°，则 A．介质的折射率是 2 B．这束光在介质中传播的速度是1.5×108m／s C．这束光的频率是5×1014Hz D．这束光发生全反射的临界角是30° 7．如图所示，O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN是垂直于O1O2放置的光屏，沿O1O2方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P,根据该光路图，下列说法正确的是（） A．在该玻璃体中，A光比B光的运动时间长 B．光电效应实验时，用A光比B光更容易发生 C．A光的频率比B光的频率高 D．用同一装置做双缝干涉实验时A光产生的条纹间距比B光的大 8．明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一 印刷光学实验指导四 实验 一、实验目的 1、过该实验能够加深学生对光的传播规律的掌握； 2、了解透镜及反射镜的成像特性及其规律。 二、实验装置 实验工作平台、JY－1型激光光学综合演示仪（几何光学）、光源、接收屏、透镜（正、负）、反射镜等附件。 三、实验原理 光学有四大基本定律，分别为： 光的直线传播定律、光的独立传播定律、折射定律及反射定律。其中光的直线传播定律、光的独立传播定律概括了光在同均匀介质中传播的规律，而折射定律及反射定律则是研究光传播到两种均匀介质分界面时的现象和规律。当一束光以一定的角度入射到两个不同的介质分界面上时是同时伴随着反射及折射的产生，反射光遵循反射定律折射光遵循折射定律。 透镜是最常见的折射元件，它又分为正透镜及负透镜。一般情况下正透镜起会聚作用，负透镜起发散作用，如果正负透镜进行适当组合就能够出现不同状态的像。 图8－1 本次验的目的就是希望学生通过简易的实验装置，充分发挥自己的想象力，通过改变透镜的类型、位置及彼此的组合来观察不同情况下的光线走向及成像特性，以加深对成像规律的掌握和理解。其实验装置如下图8－1所示.验证透镜成象及光线传播规律的实验 四、实验步骤 1、打开光源，在激光演示仪上放置正透镜或负透镜，调整入射光的入射状态（平行、会聚等），观察光线经透镜后的具体走向。 2、取下正透镜，放置各种反射镜、棱镜、平板等，也可同时放上正透镜及负透镜，实现透镜的组合以观察不同种类的光学元件在不同状态下的光线走向。 经透镜后的具体走向前后移动接收屏，以观察不同位置所成的像的大小及倒正。 3、如图8－1所示在工作平台上放置好光源、物体、透镜及接收屏的位置，尽量做到共轴等高，然后前后移动接收屏以观察物体经透镜所成之像，并分析一下像的特性。 4、当物、像间距略大于时，保持其它元件不动，前后移动透镜，可以找到两个成实像面的位置，若测量出出现两实像的透镜的距离时，就能够测量出透镜的焦距。 五、思考 1、负透镜成像一定成虚像，正透镜成像一定成实像吗？ 2、实像与虚像都能被接收屏和人眼所接收，这句话对吗？为什么？ 高考物理光学知识点之几何光学技巧及练习题附答案 一、选择题 1．如图所示，将一个折射率为n的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截 面，一单色细光束入射到P点，入射角为θ． 1 2 AP AD =，则( ) A．若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值为arcsin 1 2 n B．若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值为arcsin 5 n C．若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围应满足arcsin 1 2 n＜θ≤arcsin21 n- D．若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围应满足arcsin 25 5 n＜θ≤arcsin21 n- 2．下列现象中属于光的衍射现象的是 A．光在光导纤维中传播 B．马路积水油膜上呈现彩色图样 C．雨后天空彩虹的形成 D．泊松亮斑的形成 3．如图所示，将等腰直角棱镜截去棱角，使截面平行于底面，制成“道威棱镜”，可以减小棱镜的重量和杂散的内部反射。从M点发出一束平行于底边CD的单色光从AC边射入，已知折射角γ＝30°，则 A．光在玻璃中的频率比空气中的频率大 B．玻璃的折射率 6 n= C2×108 m/s D．CD边不会有光线射出 4．半径为R的玻璃半圆柱体，截面如图所示，圆心为O，两束平行单色光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，∠AOB＝60°，若玻璃对此单色光的折射率n3 经柱面和底面折射后的交点与O点的距离为（） A ． 3 R B ． 2 R C ． 2R D ．R 5．如图所示，一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a 、b 、c 三束单色光。比较a 、b 、c 三束光，可知() A ．当它们在真空中传播时，a 光的速度最大 B ．当它们在玻璃中传播时，c 光的速度最大 C ．若它们都从玻璃射向空气，c 光发生全反射的临界角最大 D ．若它们都能使某种金属产生光电效应，c 光照射出的光电子最大初动能最大 6．如图所示，两束单色光a 、b 同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面，进入玻璃砖中后形成复合光束c 则下列说法中正确的是 A ．a 光的能量较大 B ．在玻璃中a 光的传播速度小于b 光的传播速度 C ．在相同的条件下，a 光更容易发生衍射 D ．a 光从玻璃到空气的全反射临界角小于b 光从玻璃到空气的全反射临界角 7．甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，相邻两个亮条纹的中心距离分别记为Δx 1和Δx 2，已知Δx 1＞Δx 2。另将两单色光在真空中的波长分别用λ1、λ2，在同种均匀介质中传播的速度分别用v 1、v 2，光子能量分别用E 1、E 2、在同种介质中的折射率分别用n 1、n 2表示。则下列关系正确的是 A ．λ1<λ2 B ．v 1 一、名词解释 1. 室内热环境：主要是由室内气温湿度气流及壁面热辐射等因素综合而成的室内微气候 2. 室外热环境：是指作用在建筑外围护结构上的一切热湿物理因素的总称，是影响室内热环境的首要因素 3. 热舒适：指人们对所处室内气候环境满意程度的感受 4. 城市气候：在不同区域气候的条件下，在人类活动特别是城市化的影响下形成的一种特殊气候。 5. 热岛效应：由于城市的人为热及下垫面向地面近处大气层散发的热量比郊区多，气温也就不同程度的比郊区高，而且由市区中心地带向郊区方向逐渐降低的现象 6. 传热：指物体内部或者物体与物体之间热能转移的现象 7. 热阻：指热流通过壁体时遇到的阻力，或者说它反映了壁体抵抗热流通过的能力。 8. 露点温度：某一状态的空气，在含湿量不变的情况下，冷却到它的相对湿度达到100%时所对应的温度 9. 材料的传湿：当材料内部或外界的热湿状况发生改变导致材料内部水分产生迁移的现象 10. 建筑物采暖耗热量指标：指按照冬季或采暖期室内热环境设计标准和设定的室外计算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间内消耗的需由室内采暖设备提供的热量 11. 建筑通风：一般是指将新鲜空气导入人们停留的空间，以提供呼吸所需要的空气，除去过量的湿气，稀释室内污染物，提供燃烧所需的空气以及调节气温 12. 室内空气污染：指在室内空气正常成分之外，又增加了新的成分，或原有的成分增加，其数量浓度和持续时间超过了室内空气的自净能力，而使空气质量发生恶化，对人们的健康和精神状态工作生活等方面产生影响的现象。 13. 日照时间：以建筑向阳房间在规定的日照标准日受到的日照时数 14. 日照间距：指前后两排房屋之间，为保证后排房屋在规定的时日获得所需日照量而保持的一定间隔距离 15. 外遮阳系数:在阳光直射的时间里，透进有遮阳设施窗口的太阳辐射量与透进没有遮阳设施窗口的太阳辐射量的比值 16. 窗口综合遮阳系数：（Sw）指窗玻璃遮阳系数SC与窗口的外遮阳系数SD的乘机 二、填空及选择 1、室内热环境的影响因素有室外气候因素、热环境设备的影响、家用电器等设备的影响和人体活动的影响。 2、人的冷热感觉不仅取决于室内气候，还与人体本身的条件（健康状况、种族、性别、年龄、体形等）、活动量、衣着状况等诸多因素有关。 3、当达到热平衡状态时，对流换热约占总散热量的25％～30％，辐射散热量占45％～50％，呼吸和无感觉蒸发散热量占25％～30％时，人体才能达到热舒适状态。 4、城市与郊区相比，郊区得到的太阳直接辐射多，城市的平均风速低，郊区的湿度大，城市的气温高，城市气候的特点表现为热岛效应。 5、按照我国《民用建筑热工设计规范》GB 50176-93，将我国划分成严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区及温和地区五个区。 6、风向和风速是描述风特性的两个要素。 7、对流换热系数α 的单位是W/m2·K，热阻R的单位是m2·K/W 8、围护结构保温构造可分为：保温、承重合二为一构造；保温层、结构层复合构造以及单一轻质保温构造三种。 9、建筑物的通风中，产生压力的原因有：风压作用和热压作用。 10、外围护结构由于冷凝而受潮可分为表面凝结和内部冷凝两种。 高考物理光学知识点之几何光学易错题汇编及答案 一、选择题 1．下列说法正确的是（） A．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 B．光导纤维传送图象信息利用了光的衍射原理 C．光的偏振现象说明光是纵波 D．微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的 2．如图所示，一束光由空气射入某种介质，该介质的折射率等于 A．sin50 sin55 ? ? B．sin55 sin50 ? ? C．sin40 sin35 ? ? D．sin35 sin40 ? ? 3．题图是一个1 4 圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线 EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折 射率n=5 3 ，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线 A．不能从圆孤射出B．只能从圆孤射出C．能从圆孤射出D．能从圆孤射出 4．如图所示，一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光。比较a、b、c三束光，可知() A．当它们在真空中传播时，a光的速度最大 B．当它们在玻璃中传播时，c光的速度最大 C．若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最大 D．若它们都能使某种金属产生光电效应，c光照射出的光电子最大初动能最大 5．如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则（） A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B．小球所发的光能从水面任何区域射出 C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大 D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 6．一细光束由a、b两种单色光混合而成，当它由真空射入水中时，经水面折射后的光路如图所示，则以下看法正确的是 A．a光在水中传播速度比b光小 B．b光的光子能量较大 C．当该两种单色光由水中射向空气时，a光发生全反射的临界角较大 D．用a光和b光在同一装置上做双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距7．一束单色光由玻璃斜射向空气，下列说法正确的是 A．波长一定变长 B．频率一定变小 C．传播速度一定变小 D．一定发生全反射现象 8．如图所示，黄光和紫光以不同的角度，沿半径方向射向半圆形透明的圆心O，它们的出射光线沿OP方向，则下列说法中正确的是（） 几何光学练 一．选择题 1．关于光的反射，下列说法中正确的是（ C ） A．反射定律只适用于镜面反射 B．漫反射不遵循反射定律 C．如果甲能从平面镜中看到乙的眼睛，则乙也能同时通过镜面看到甲的眼睛 D．反射角是指反射光线与界面的夹角 2．光线由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气，指出下列图光路图哪个是可能的（C ） 3．光线以某一入射角从空气射入折射率为3的玻璃中，折射光线恰好跟反射光线 垂直，则入射角等于 A 450 B 300 C 600 D 150 4．光线由一种介质Ⅰ射向另一种介质Ⅱ，若这两种介质的折射率不同，则 （ C ） A．一定能进入介质Ⅱ中传播 B．若进入介质Ⅱ中，传播方向一定改变C．若进入介质Ⅱ中，传播速度一定改变 D．不一定能进入介质Ⅱ中传播 5．如图所示，竖直放置的平面镜M前，放有一点光源S，设S在平 面镜中的像为S′，则相对于站在地上的观察点来说（A C ） A．若S以水平速度v向M移动，则S′以－v移动 B．若S以水平速度v向M移动，则S′以－２v移动 C．若M以水平速度v向S移动，则S′以２v移动 D．若M以水平速度v向S移动，则S′以v移动 6．三种介质I、II、III的折射率分别为n1、n2和n3，且n1＞n2＞n3，则（ B ） A．光线由介质III入射II有可能发生全反射 B．光线由介质I入射III有可能发生全反射 C．光线由介质III入射I有可能发生全反射 D．光线由介质II入射I有可能发生全反射 OAOBOCOD M S Ⅰ Ⅲ 7．一条光线在三种介质的平行界面上反射或折射的情况如图所示，若光在 I、II、III三种介质中的速度分别为v1、v2和v3，则（ C ） A．v1＞v2＞v3 B．v1＜v2＜v3 C．v1＞v3＞v2 D．v1＜v3＜v2 8.下图是四位同学画的光的色散示意图。哪幅是正确的？（ B ） 9．在测定玻璃的折射率的实验中，对一块两面平行的玻璃砖，用“插针法”找出与入射光线对应的出射光线．现有A、 B、C、D四位同学分别做出如下图所示的四组插针结果． (1)从图上看，肯定把针插错了的同学是 B C (2)从图上看，测量结果准确度最高的同学是 A 二．填空题 1．光由介质入射空气，当入射角为30°时折射光线与反射光线恰好相互垂直，则光在介质中的传播速度为______33C ___．． 2．一直角三棱镜顶角为∠A =30°，一束光垂直AB边入射，从AC边 又射入空气中，偏向角δ=30°，如图右图所示．则构成此棱镜 的物质的折射率为3 3．光在某种介质中的传播速度为1.5× 108 m/s，则光从此介质射向真空并发生全反 射的临界角是 300 4．水对红光的折射率为n1，对蓝光的折射率为n2．红光在水中传播距离为l的时间内，蓝光在水中传播的距离为 n1 l/ n2 C B 第一章 几何光学基本定律 1. 已知真空中的光速c ＝38 10?m/s ，求光在水（n=）、冕牌玻璃（n=）、火石玻璃（n=）、加拿大树胶（n=）、金刚石（n=）等介质中的光速。 解： 则当光在水中，n=时，v= m/s, 当光在冕牌玻璃中，n=时，v= m/s, 当光在火石玻璃中，n ＝时，v= m/s ， 当光在加拿大树胶中，n=时，v= m/s ， 当光在金刚石中，n=时，v= m/s 。 2. 一物体经针孔相机在 屏上成一60mm 大小的像，若将屏拉远50mm ，则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。 解：在同种均匀介质空间中光线直线传播，如果选定经过节点的光线则方向不变，令屏到针孔的初始距离为x ，则可以根据三角形相似得出： ,所以x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm 。 3. 一厚度为200mm 的平行平板玻璃（设n =），下面放一直径为1mm 的金属片。若在玻璃板 上盖一圆形的纸片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片的最 小直径应为多少 1mm I 1=90? n 1 n 2 200mm L I 2 x 2211sin sin I n I n = 66666.01 sin 2 2== n I 745356.066666.01cos 22=-=I 88.178745356 .066666 .0* 200*2002===tgI x mm x L 77.35812=+= 4.光纤芯的折射率为1n ，包层的折射率为2n ，光纤所在介质的折射率为0n ，求光纤的数值孔径（即10sin I n ，其中1I 为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角）。 解：位于光纤入射端面，满足由空气入射到光纤芯中，应用折射定律则有： n 0sinI 1=n 2sinI 2 (1) 而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射，使得光束可以在光纤内传播，则有： (2) 由（1）式和（2）式联立得到n 0 . 5. 一束平行细光束入射到一半径r=30mm 、折射率n=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 几何光学综合实验实验报告 一、实验目的与实验仪器 实验目的： 1、了解透镜的成像规律。 2、学习调节光学系统共轴。 3、掌握利用焦距仪测量薄透镜焦距的方法。 实验仪器： JGX-1型几何光学实验装置，含光源、平面镜、透镜、目镜、测微目镜、透镜架、节点架、通用底座、物屏、像屏、微尺、毫米尺、标尺、幻灯片等。 二、实验原理 1）贝塞尔法测凸透镜焦距：贝塞尔发是一种通过两次成像能够比较精确地测定凸透镜焦距的方法，物屏和像屏距离为l（l>4f），凸透镜在O1、O2两个位置分别在像屏上成放大和缩小的像，成放大的像时，有1/u+1/v=1/f,成缩小的像时，有1/（u+d）+1/(v-d)=1/f,又由于u+v=l,可得f=(l2-d2)/4l。 2）自准法测凸透镜焦距：物体AB置于凸透镜L焦平面上，物体各点发出的光线经透镜折射后成为平行光束（包括不同方向的平行光），有平面镜M反射回去仍为平行光束，镜头经汇聚必成一个倒立放大的实像A’B’于原焦平面上，能比较迅速直接测得焦距的数值。子准发也是光学仪器调节中常用的重要方法。 3）物距-像距法测凹透镜焦距：将凹透镜与凸透镜组成透镜组，用凸透镜L1使物AB成缩小到里的实像A’B’，然后将待测凹透镜L2置于凸透镜L1与像A’B’之间，如果O’B’<|f2|（凹透镜焦距），则通过L1的光束经过L2折射后，仍能成一实像A’’B’’。对凹透镜来讲,A’B’为虚物，物距u=O’B’,像距v=O’B’’,代入成像公式可计算出凹透镜焦距。 三、实验步骤 1.光学元件共轴等高的调节 （1）粗调将光源透镜物屏像屏靠近，调节高度使其中心线处于一条直线上。 （2）细调主要依靠仪器和光学成像规律来鉴别和调节。可以利用多次成像的方法，即只有当物的中心位于光轴上时，多次成像的中心才会重合。 2.透镜焦距的测定 1）自准法测薄透镜焦距 （1）按光源、物屏、透镜、平面镜从左到右摆放仪器，调至共轴。 （2）靠紧尺子移动L直至物屏上获得镂空图案倒立实像。 （3）调平面镜与凸透镜，使像最清晰且与物等大，充满同一圆面积。 （4）记下P、L位置a1、a2; 第三章 几何光学基本原理 1．证明反射定律符合费马原理。 证明：费马原理是光沿着光程为最小值、最大值或恒定值的路径传播。 ?=B A nds 或恒值 max .min ，在介质n 与'n 的界面上，入射光A 遵守反射定律1 1i i ' =, 经O 点到达B 点，如果能证明从A 点到B 点的所有光程中AOB 是最小光程，则说明反射定律符合费马原理。 设C 点为介质分界面上除O 点以外的其他任意一点，连接ACB 并说明光程? ACB>光程 ?AOB 由于?ACB 与?AOB 在同一种介质里，所以比较两个光程的大小，实际上就是比较两个路程ACB 与AOB 的大小。 从B 点到分界面的垂线，垂足为o '，并延长O B '至 B ′ ，使B O B O '=''，连接 B O '，根 据几何关系知B O OB '=，再结合 11i i ' =，又可证明∠180='B AO °， 说明B AO '三点在一直线上， B AO ' 与A C 和B C '组成ΔB AC '，其中B C AC B AO ' +?'。 又∵ CB B C AOB OB AO B O AO B AO ='=+='+=', ACB CB AC AOB =+?∴ 即符合反射定律的光程AOB 是从A 点到B 点的所有光程中的极小值，说明反射定律符 合费马原理。 2、根据费马原理可以导出在近轴光线条件下，从物点发出并会聚到像点的所有光线的光程都相等.由此导出薄透镜的物象公式。 证明：由QB A ～FBA 得：OF\AQ=BO\BQ=f\s 同理，得OA\BA=f ' \s ',BO\BA=f\s 由费马定理：NQA+NQ A '=NQ Q ' 结合以上各式得：(OA+OB)\BA=1得证 3．眼睛E 和物体PQ 之间有一块折射率为1.5的玻璃平板(见题3.3图),平板的厚度d 为30cm.求物PQ 的像 与物体PQ 之间的距离 为多少? 解：.由题意知光线经两次折射后发生的轴向位移为： cm n d p p 10)3 21(30)11(=- =- ='，即像与物的距离为cm 10 题3.3图 4．玻璃棱镜的折射棱角A 为60度,对某一波长的光其折射率为1.6.计算(1)最小偏向角;(2)此时的入射角;(3)能使光线从A 角两侧透过棱镜的最小入射角. 解：由最小偏向角定义得 n=sin 2 A 0+θ/sin 2A ,得θ0=46゜１６′ 由几何关系知，此时的入射角为:i= 2A 0+θ=５３゜８′ 当在C 处正好发生全反射时：i 2’= sin -1 6 .11 =38゜41′,i 2=A- i 2’ =21゜19′ ∴i 1= sin -1(1.6sin 21゜19′)= 35゜34′ ∴ｉmin ＝３５゜３4′ ５．图示一种恒偏向棱角镜,它相当于一个30度-60-90度棱镜与一个45度-45度度棱镜按图示方式组合在一起.白光沿i 方向入射，我们旋转这个棱镜来改变1θ，从而使任意一种波长 的光可以依次循着图示的路径传播，出射光线为r.求证：如果2sin 1n = θ则12θθ=，且光束 i 与 r 垂直（这就是恒偏向棱镜名字的由来）． 解： i nsin sin 11=θ 几何光学习题 1、关于小孔成像的下列说法中正确的是（） A．像的形状与孔的形状有关． B．像的大小与孔的大小有关． C．像的形状与孔的形状无关． D．像的大小与孔的大小无关． 2、关于日食和月食，正确的说法是（） A．位于月球本影中的人，能看到月全食． B．位于月球半影中的人，能看到日偏食． C．整个月球位于地球半影内，出现月偏食． D．月球位于地球本影内，出现月全食． 3、小孔照相机的屏与孔相距10cm，物体离开小孔的距离是200cm，则像高与物高的比是______． 4、太阳光照在浓密的树林里，地上常出现许多圆的光斑，这是由于______产生的． 5、房内h高度有一点光源S，并在该位置以初速为 水平抛出一个小球，它恰好落在竖直墙壁和地面的交点C（如图所示），则小球(A)在BC上的影子作什么运动，影子的速度多大？ 6、有一个在地球赤道上方飞行的人造卫星，日落2h后赤道附近的人仍能在正上方看到它，试求它的最低高度(地球半径为6.38×106m)． 7、织女星离地球的距离约等于2.6×1014km，我们仰望天空看见织女星所发出的光实际上是多少年前发出的？ 8、光束在水中传播1m所需的时间内在空气中能传播多远（光在水中的传播速度为空气中的3/4）？ 9、图是迈克耳孙用转动八面镜法测定光速的实验示意图，S 为发光点，T是望远镜，AB=l=35.5km，为了能在望远镜中看见发光点S，八面镜的旋转频率应等于多少（OB《AB》）？ 10、已知太阳光射到地球的时间为8min20s，试估算太阳质量(万有引力恒量G=6.7×10-11N·m2/kg2)． 参考答案 1、CD． 2、BD． 3、． 4、太阳通过间隙小孔在地上形成太阳的像． 5、匀速直线运动，速度大小为 ． 十七、几何光学 在同一均匀介质中 沿直线传播 （影的形成、小孔成像等） 光的反射定律 光的反射 分类（镜面反射、漫反射） 光 平面镜成像特点（等大、对称） 光的折射定律（r i n sin sin ） 光从一种介质 光的折射 棱镜（出射光线向底面偏折） 进入另一种介质 色散（白光色散后七种单色光） 定义及条件（由光密介质进入光疏介质、 入射角大于临界角） 全反射 临界角（C ＝arcsin n 1） 全反射棱镜（光线可以改变900 、1800 ） 1、光的直线传播 ⑴光源：能够自行发光的物体叫光源。光源发光过程是其他形式能(如电能、化学能、原子核能等)转化为光能的过程。 ⑵光线：研究光的传播时，用来表示光的行进方向的直线称光线。实际上光线并不存在，而是对实际存在的一束很窄光束的几何抽象。 光束：是一束光，具有能量。有三种光束，即会聚光束，平行光束和发散光束。 ⑶光的直线传播定律：光在均匀、各向同性介质中沿直线传播。如小孔成像、影、日食、月食等都是直线传播的例证。 ⑷光的传播速度：光在真空中的传播速度c =3×108m ／s ，光在介质中的速度小于光在真空中的速度。 一、知识网络 二、画龙点睛 概念 ⑸影：光线被不透明的物体挡住，在不透明物体后面所形成的暗区称为影。影可分为本影和半影，在本影区内完全看不到光源发出的光，在半影区内只能看到部分光源发出的光。如果光源是点光源，则只能在不透明物体后面形成本影；若不是点光源，则在不透明物体后面同时形成本影和半影。 影的大小决定于点光源、物体和光屏的相对位置。 如图A 所示，在光屏AB 上，BC 部分所有光线都照射不到叫做本影，在AB 、CD 区域部分光线照射不到叫做半影。 A B 如图B 所示，地球表面上月球的本影区域可以看到日全食，在地球上月球的半影区域，可以看到日偏食。如图C 所示，如地球与月亮距离足够远，在A 区可看到日环食. C 例题：如图所示，在A 点有一个小球，紧靠小球的左方有一个点光源S 。现将小球从A 点正对着竖直墙平抛出去，打到竖直墙之前，小球在点光源照射下的影子在墙上的运动是 A.匀速直线运动 B.自由落体运动 C.变加速直线运动 D.匀减速直线运动 解析：小球抛出后做平抛运动，时间t 后水平位移是vt ，竖直位移是h =2 1gt 2，根据相似形知识可以由比例求得t t v gl x ∝=2，因此影子在墙上的运动是匀速运动。 例题： 古希腊某地理学家通过长期观测，发现6月21日正午时刻， 在北半球A 城阳光与铅直方向成7.50 角下射．而在 A 城正南方,与A 城地面距离为L 的B 城 ，阳光恰好沿铅直方向下射．射到地球的太阳光可视为平行光，如图所示．据此他估算出了地球的半径．试写出估算地球半径的表达式R = . 解析：太阳光平行射向地球，在B 城阳光恰好沿铅直方向下射，所以，由题意可知过AB 两地的地球半径间的夹角是 7.50 ，即AB 圆弧所对应的圆心角就是7.50 。如图所示，A 、B 第五节光学系统像差实验 一、引言 如果成像系统是理想光学系统 , 则同一物点发出的所有光线通过系统以后 , 应该聚焦在理想像面上的同一点 , 且高度同理想像高一致。但实际光学系统成像不可能完全符合理想 , 物点光线通过光学系统后在像空间形成具有复杂几何结构的像散光束 , 该像散光束的位置和结构通常用几何像差来描述。 二、实验目的 掌握各种几何像差产生的条件及其基本规律，观察各种像差现象。 三、基本原理 光学系统所成实际像与理想像的差异称为像差，只有在近轴区且以单色光所 成像之像才是完善的（此时视场趋近于 0，孔径趋近于 0）。但实际的光学系统均需对有一定大小的物体以一定的宽光束进行成像，故此时的像已不具备理想成像的条件及特性，即像并不完善。可见，像差是由球面本身的特性所决定的，即使透镜的折射率非常均匀，球面加工的非常完美，像差仍会存在。 几何像差主要有七种：球差、彗差、像散、场曲、畸变、位置色差及倍率色差。前五种为单色像差，后二种为色差。 1.球差 轴上点发出的同心光束经光学系统后，不再是同心光束，不同入射高度的光线交光轴于不同位置，相对近轴像点（理想像点）有不同程度的偏离，这种偏离称为轴向球差，简称球差（ L ）。如图1-1所示。 图 1-1 轴上点球差 2．慧差 彗差是轴外像差之一，它体现的是轴外物点发出的宽光束经系统成像后的失对称情况，彗差既与孔径相关又与视场相关。若系统存在较大彗差，则将导致轴 外像点成为彗星状的弥散斑，影响轴外像点的清晰程度。如图1-2 所示。 图1-2 慧差 3.像散 像散用偏离光轴较大的物点发出的邻近主光线的细光束经光学系统后，其子午焦线与弧矢焦线间的轴向距离表示： x ts x t x s 式中， x t , x s分别表示子午焦线至理想像面的距离及弧矢焦线会得到不同形状的 物至理想像面的距离，如图1-3 所示。 图1-3 像散 当系统存在像散时，不同的像面位置会得到不同形状的物点像。若光学系统对直线成像，由于像散的存在其成像质量与直线的方向有关。例如，若直线在子午面内其子午像是弥散的，而弧矢像是清晰的；若直线在弧矢面内，其弧矢像是弥散的而子午像是清晰的；若直线既不在子午面内也不在弧矢面内，则其子午像和弧矢像均不清晰，故而影响轴外像点的成像清晰度。 4.场曲 使垂直光轴的物平面成曲面像的象差称为场曲。如图1-4 所示。 子午细光束的交点沿光轴方向到高斯像面的距离称为细光束的子午场曲；弧矢细光束的交点沿光轴方向到高斯像面的距离称为细光束的弧矢场曲。而且即使像散消失了（即子午像面与弧矢像面相重合），则场曲依旧存在（像面是弯曲的）。 场曲是视场的函数，随着视场的变化而变化。当系统存在较大场曲时，就不 1.人眼的角膜可认为是一曲率半径r=7.8mm的折射球面，其后是n=4/3的液体。 如果看起来瞳孔在角膜后3.6mm处，且直径为4mm，求瞳孔的实际位置和直径。 2.在夹锐角的双平面镜系统前，可看见自己的两个像。当增大夹角时，二像互相靠拢。设人站在二平面镜交线前2m处时，正好见到自己脸孔的两个像互相接触，设脸的宽度为156mm，求此时二平面镜的夹角为多少？ 3、夹角为35度的双平面镜系统，当光线以多大的入射角入射于一平面镜时，其反射光线再经另一平面镜反射后，将沿原光路反向射出？ 4、有一双平面镜系统，光线以与其中的一个镜面平行入射，经两次反射后，出射光线与另一镜面平行，问二平面镜的夹角为多少？ 5、一平面朝前的平凸透镜对垂直入射的平行光束会聚于透镜后480mm处。如此透镜凸面为镀铝的反射面，则使平行光束会聚于透镜前80mm处。求透镜的折射 率和凸面的曲率半径（计算时透镜的厚度忽略不计）。解题关键：反射后还要经过平面折射 6、人眼可简化成一曲率半径为5.6mm的单个折射球面，其像方折射率为4/3，求远处对眼睛张角为1度的物体在视网膜上所成像的大小。 7、一个折反射系统，以任何方向入射并充满透镜的平行光束，经系统后，其出射的光束仍为充满透镜的平行光束，并且当物面与透镜重合时，其像面也与之重合。试问此折反射系统最简单的结构是怎样的。。 8、一块厚度为15mm的平凸透镜放在报纸上，当平面朝上时，报纸上文字的虚像在平面下10mm处。当凸面朝上时，像的放大率为β＝3。求透镜的折射率和凸面的曲率半径。 9、有一望远镜，其物镜由正、负分离的二个薄透镜组成，已知f1’=500mm, f2’=－400mm, d=300mm，求其焦距。若用此望远镜观察前方200m处的物体时，仅用第二个负透镜来调焦以使像仍位于物镜的原始焦平面位置上，问该镜组应向什么方向移动多少距离，此时物镜的焦距为多少？ 10、已知二薄光组组合，f’=1000，总长（第一光组到系统像方焦点的距离）L=700，总焦点位置lF’=400, 求组成该系统的二光组焦距及其间隔。 高考物理光学知识点之几何光学综合练习(7) 一、选择题 1．如图所示，△ABC为一直角玻璃三棱镜的横截面，∠A＝30°，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°。则下列说法正确的是 A．玻璃对红光的折射率为2 B．红光在玻璃中的传播速度大小为8 210m/s ? C．若使该束红光绕O点顺时针转过60°角，则光不会从AC面射出来 D．若将这束红光向左水平移动一小段距离则从AC面上出来的折射角小于60° 2．下列现象中属于光的衍射现象的是 A．光在光导纤维中传播 B．马路积水油膜上呈现彩色图样 C．雨后天空彩虹的形成 D．泊松亮斑的形成 3．如图所示，将等腰直角棱镜截去棱角，使截面平行于底面，制成“道威棱镜”，可以减小棱镜的重量和杂散的内部反射。从M点发出一束平行于底边CD的单色光从AC边射入，已知折射角γ＝30°，则 A．光在玻璃中的频率比空气中的频率大 B．玻璃的折射率 6 2 n= C．光在玻璃中的传播速度为2×108 m/s D．CD边不会有光线射出 4．如图所示，放在空气中的平行玻璃砖，表面M与N平行，一束光射到表面M上，(光束不与M平行) ①如果入射角大于临界角，光在表面M即发生反射。 ②无论入射角多大，光在表面M也不会发生全反射。 ③可能在表面N发生全反射。 ④由于M与N平行，光只要通过M，则不可能在表面N发生全反射。 则上述说法正确的是( ) A．①③ B．②③ C．③ D．②④ 5．如图所示，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图中能正确描述其光路的是() A． B． C． D． 6．图示为一直角棱镜的横截面，。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=，若不考试原入射光在bc面上的反射光，则有光线（） A．从ab面射出 B．从ac面射出 C．从bc面射出，且与bc面斜交 D．从bc面射出，且与bc面垂直 7．一细光束由a、b两种单色光混合而成，当它由真空射入水中时，经水面折射后的光路如图所示，则以下看法正确的是 A．a光在水中传播速度比b光小 B．b光的光子能量较大 C．当该两种单色光由水中射向空气时，a光发生全反射的临界角较大 D．用a光和b光在同一装置上做双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距8．一束单色光由玻璃斜射向空气，下列说法正确的是 A．波长一定变长 B．频率一定变小 C．传播速度一定变小 D．一定发生全反射现象 9．有一束波长为6×10－7m的单色光从空气射入某种透明介质，入射角为45°，折射角为 高考物理光学知识点之几何光学图文答案(5) 一、选择题 1．如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样．现让a、b 两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播路径与方向可能正确的是 （） A．①③B．①④C．②④D．只有③ 2．先后用两种不同的单色光，在相同的条件下用同双缝干涉装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同，其中间距较大 ．．．．．的那种单色光，比另一种单色光（） A.在真空中的波长较短 B.在玻璃中传播的速度较大 C.在玻璃中传播时，玻璃对其折射率较大 D.其在空气中传播速度大 3．如图所示，一束光由空气射入某种介质，该介质的折射率等于 A．sin50 sin55 ? ? B．sin55 sin50 ? ? C．sin40 sin35 ? ? D．sin35 sin40 ? ? 4．如图所示，一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光。 比较a、b、c三束光，可知() A．当它们在真空中传播时，a光的速度最大 B．当它们在玻璃中传播时，c光的速度最大 C．若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最大 D．若它们都能使某种金属产生光电效应，c光照射出的光电子最大初动能最大 5．一束单色光从空气进入玻璃，下列关于它的速度、频率和波长变化情况的叙述正确的是A．只有频率发生变化 B．只有波长发生变化 C．只有波速发生变化 D．波速和波长都变化 6．如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则（） A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B．小球所发的光能从水面任何区域射出 C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大 D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 7．如图所示，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图中能正确描述其光路的是() A． B． C． D． 8．公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯,在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列说法正确的是( ) A．红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小 B．红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小 C．红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大 D．红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大 9．频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图所示，下列说法正确的是() “波动光学”双语教学探索与实践 文汝红 （宜春学院物理科学与工程技术学院，江西 宜春336000） 摘 要：探讨了波动光学双语教学的必要性和可行性，通过制作双语多媒体课件实施双语教学，总结得出： 双语的比例应该视内容和学生的具体情况而定，通过合理编排教学内容、以学生为中心的教学方法、多样化的教 学手段，可以取得好的教学效果，学生既学到了专业知识，又提高了英语听说读写能力。 关键词：波动光学双语教学多媒体 中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1671－380X （2011）12－0172－03 双语教学，是指利用中文和英语两种语言讲授学科内容的一种教学方式。在保证学科教学质量的前提下，使学生不仅学到专业知识，还能锻炼英语思维、交流的习惯，掌握专业术语，为将来能用英语解决实际问题作好准备。双语教学培养出的学生可以利用国内国际名校的远程教育资源，直接学习国外最前沿的科技，更好地从事相关学科的学习和研究，胸怀全球化精神，具备国际化视野，拥有更强的国际合作能力及核心竞争力。 教育部从2001年开始多次号召高校推动双语教学建设 ［1］［2］ ，提高大学生的专业英语水平和用英语从事科研的能力，为了响应这一号召，各高校认真积极进行双语教学 的试点和建设。为此，我校也在此基础上积极进行双语教学探索与实践。 1波动光学双语教学的必要性和可行性1.1 必要性。波动光学是光信息专业学生的专业基础课，承前启后，学生对该课程的掌握得好对以后有较大的帮助。 其次，波动光学的经典著作大部分是用英文写的，而且我国的光学发展起步较晚，技术相对落后，英美等国的研究始终处在世界领先水平，参考国外资料的频率比国内资料的频率要高很多，学科的前沿知识和最新应用也大部分是用英文发布的。再次，光学具有较强的国际共通性，专业术语的表述和理解中英文比较一致。因此，双语教学培养出来的学生能自如地阅读相关的英文文献资料，能撰写学科方面的英文文章，有获取学科相关信息的能力，能为今后进一步从事相关方面的学习和研究打下很好的英语基础。1.2可行性。波动光学是在大二上学期开设，经过中学五年物理和一年大学物理的学习，使学生具有了较系统的物理知识和较强的逻辑思维能力，对波动光学内容的理解有很大的帮助。其次，学习了一年的高等数学，使学生具有了利用微积分等数学工具处理问题的能力。再次，近十年的英语学习，使学生具备了基本的英语听、说、读、写的能力，将会促进学生对英文表达的内容的理解。最后，有一支团结合作、年富力强的教师团队，团队的每一位教师都受过研究生及以上教育，不仅精通专业知识，而且都有 较好的英语表达能力，这为开展专业课程双语教学提供了良好的师资条件。鉴于此，对光信息专业的波动光学课程开展了双语教学探索。 2双语教学的实践及与单语教学的比较2.1 教材的选择和课件的制作 教材问题是面临的一个首要问题，既有直接引进的英语原版教材，又有国内自编和翻译的教材。原版教材语言规范，学科内容前沿与国际接轨，但与我国现行的教学体系和大纲可能不符，使用效率较低，自编和翻译的波动光学教材还很难找到。对于地方性本科院校，学生英语相对较弱，选用外文原版教材亦不适用。基于此，仍选用中文教材，课堂上采用双语多媒体课件，并用中文和英语两种语言授课。 课件首先是以教材为主线条的，教材是纲，课件是目，纲举才能目张，对教材内容进行合理编排，筛选出为大纲服务的素材成为首先要做的工作。综合比较后，选用《Principles of Optics 》（Max Born ；Combridge University Press ；1999）和《Optical physics 》（S.S.Lipson ；Cambridge University Press ）两本外文教材［3］［4］，以及《光学》和《物理光学教程》两本中文教材为基础，确定了四章内容。 Chapter 1：light wave ，reflection and diffraction at the in-terface of isotropic dielectrics of light wave Chapter 2：interference of light Chapter 3：diffraction of light Chapter 4：light propagating in crystals and liquid crystals 对每部分内容利用Microsoft Office Powerpoint 、Flash 、Matlab 等应用软件做成双语多媒体课件，附中英文字幕，配以中英文语言介绍，尽可能将讲授内容以最易为人接受的方式表达出来。对于一些需要用抽象思维来考虑的问题，双语多媒体课件最大限度用图片或动画等来描述，化抽象为具体。在达到专业学习目标的前提下，提高学生的专业英语能力。 2.2教学内容的编排 由于现有的光学教材中都涉及了几何光学、波动光学、 · 271·第33卷第12期2011年12月宜春学院学报 Journal of Yichun College Vol.33，No.12Dec.2011 * 收稿日期：2011－09－20 基金项目：江西省高等学校教学改革研究课题（项目编号：JXJG －08－14－25）。 作者简介：文汝红（1979－）女，江西萍乡人，讲师，硕士，研究方向：超短脉冲激光检测及光电子教学。(完整版)几何光学练习题
几何光学复习题
高考物理光学知识点之几何光学经典测试题含答案
验证透镜成象及光线传播规律的实验
高考物理光学知识点之几何光学技巧及练习题附答案
建筑物理复习资料
高考物理光学知识点之几何光学易错题汇编及答案
几何光学练习题.doc
工程光学习题参考答案第一章几何光学基本定律
几何光学综合实验
几何光学基本原理习题及答案
几何光学习题及答案
高考复习——《几何光学》典型例题复习汇总
光学系统像差理论综合实验.doc
几何光学.习题解
高考物理光学知识点之几何光学综合练习(7)
高考物理光学知识点之几何光学图文答案(5)
_波动光学_双语教学探索与实践_文汝红