2014級光學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)一、填空題1．光的直線傳播定律指出光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。2．全反射的條件是入射角等于或大于臨界角，光從光光密介質(zhì)射向光光疏介質(zhì)產(chǎn)生全反射。3．虛物點是發(fā)散光線的反向延長線的交點。4．光學(xué)系統(tǒng)的物方焦點的共軛象點在像方的無窮遠(yuǎn)處，象方焦點的共軛點在物方的無窮遠(yuǎn)處。5．某種透明物質(zhì)對于空氣的臨界角為45°，該透明物質(zhì)的折射率等于1.41。6．在符號法則中，反射定律的數(shù)學(xué)式為。7．通過物方主點的光線，必通過象方，其橫向放大率為。8．幾何光學(xué)的三個基本定律是，和。9．曲率半徑為R的球面鏡的焦距為，若將球面鏡浸入折射率為n的液體內(nèi)，該系統(tǒng)的焦距為。10．在符號法則中（光線從左向右入射）規(guī)定：主光軸上的點的距離從量起，左負(fù)右正；軸外物點的距離上正下負(fù)；角度以為始邊，順時針旋轉(zhuǎn)為正，反之為負(fù)，且取小于π/2的角度；在圖上標(biāo)明距離或角度時，必須用。11．當(dāng)物處于主光軸上無窮遠(yuǎn)處，入射光線平行于主光軸，得到的象點稱為，薄透鏡成象的高斯公式是。12．主平面是理想光具組的一對共軛平面；節(jié)點是理想光具組的一對共軛點。13．實象點是的光束的交點。14．實物位于凹球面鏡的焦點和曲率中心之間，象的位置在與之間。二、計算題1.利用公式證明位于正薄透鏡物方焦點前一倍焦距的物經(jīng)透鏡所成像為等高倒立實像，并作圖驗證之。2置于空氣中的玻璃球，折射率為n=1.5,半徑為R。

（1）物在無窮遠(yuǎn)時經(jīng)過玻璃球成像在何處？

（2）物在玻璃球前2R處，經(jīng)玻璃球成像在何處？大小如何？

3一物體位于半徑為R的凹面鏡前何處可分別得到放大4倍的實像、放大4倍的虛像、縮小4倍的實像、縮小4倍的虛像，計算并作圖驗證

解：（1）放大4倍的實像

（2）放大四倍虛像

（3）縮小四倍實像

（4）縮小四倍虛像4.一束平行細(xì)光束入射到一半徑r=30mm、折射率n=1.5的玻璃球上，求其會聚點的位置。如果在凸面鍍反射膜，其會聚點應(yīng)在何處？如果在凹面鍍反射膜，則反射光束在玻璃中的會聚點又在何處？反射光束經(jīng)前表面折射后，會聚點又在何處？說明各會聚點的虛實。5.人照鏡子時，要想看到自己的全身，問鏡子要多長？人離鏡子的距離有沒有關(guān)系？6.一等邊三角形棱鏡，若入射光線和出射光線對棱鏡對稱，出射光線對入射光線的偏角為40度，求該棱鏡材料的折射率7.有一正薄透鏡對某一物成倒立的實像，像高為物高的一半，現(xiàn)將物向透鏡移近100mm，成等高實像，求透鏡的焦距。8.一個各向均勻發(fā)光的燈泡，其光視效能為15lm/w，發(fā)出的光通過一個距離130毫米處口徑為150毫米的聚光鏡后，照明15米遠(yuǎn)處直徑為2.5米的圓，假設(shè)忽略聚光鏡的光能損失，如果要求照明面上的平均光照度為50勒克斯，問聚光鏡的焦距應(yīng)該為多少？燈泡的功率應(yīng)該為多少？9.一個6v15w的鎢絲燈，已知光效為14lm/w，該燈與一聚光鏡聯(lián)用，燈絲中心對聚光鏡所張的孔徑角0.25，若設(shè)燈絲是各向均勻發(fā)光，求1）燈泡總的光通量及進(jìn)入聚光鏡的能量；2）求平均發(fā)光強(qiáng)度10.如果要求照明器要照明10米遠(yuǎn)直徑為2米的圓面積，要求被照射處的平均照度為50勒克斯，則照明范圍內(nèi)接受的總光通量為多少流明？如果燈泡發(fā)出的投射到透鏡上的光束的立體角是0.8球面度，而通過透鏡后光束的立體角變?yōu)?.02球面度，試求燈泡的發(fā)光強(qiáng)度和燈泡通過透鏡后在照明區(qū)域的平均發(fā)光強(qiáng)度以及燈泡的功率分別是多少？（采用鎢絲充氣燈泡，其光視效能K=15流明/瓦）11.可視為雙余弦輻射體的一平面螺旋狀燈絲，大小為0.4ＣＭ*0.5ＣＭ,若功率為200Ｗ，發(fā)光效率為15ＬＭ/Ｗ，其光亮度為多少？沿?zé)艚z平面法線方向的發(fā)光強(qiáng)度為多少，沿?zé)艚z平面法線夾角為60度方向的發(fā)光強(qiáng)度為多大？若光源與聚光鏡聯(lián)用，所構(gòu)成的孔徑角為30度，進(jìn)入聚光鏡的光通量有多少？12.桌面OB上方有一盞100W鎢絲充氣燈泡P，光源在各方向均勻發(fā)光，燈泡可在垂直桌面方向上下移動，問燈泡離桌面多高時，B點（OB=1m）處的光照度最大，該光照度等于多少？

13.如圖所示的照明系統(tǒng)，在15m遠(yuǎn)的地方照明直徑為2.5m的圓形屏，要求達(dá)到屏上達(dá)到的平均照度為50lx，聚光鏡的焦距為150mm，通光直徑為150mm，假定燈泡選用鎢絲充氣燈，其光視效能K=15lm/w，求：燈泡的發(fā)光強(qiáng)度及燈泡通過聚光鏡后在照明范圍內(nèi)的平均發(fā)光強(qiáng)度；燈泡的功率和位置。14．玻璃棒一端成半球形，其曲率半徑為2cm，將它水平浸入水中（折射率為1.33），沿軸線方向離球面頂點8cm處的水中有一物體，求象的位置及橫向放大率，并作出光路圖。15．凸透鏡的焦距為10cm，凹透鏡的焦距為4cm，兩透鏡相距12cm，已知高為1cm的物體放在凸透鏡左邊20cm處，物體先經(jīng)凸透鏡成象再由凹透鏡成象，求象的位置和性質(zhì)，并作出光路圖。

16．凸透鏡的焦距為10cm，在它右方3倍的焦距處有一平面反射鏡。已知物在凸透鏡左方20cm處，求象的位置和性質(zhì)。17．一薄透鏡L1置于空氣中，焦距為10厘米，實物AB正立在透鏡左方15厘米處，長為1厘米。（1）求物經(jīng)L1后成象的位置、虛實、正倒和大小。（2）今有兩個透鏡，一個為凸透鏡，一為凹透鏡，焦距均為12厘米，選用哪個透鏡，把它放在L1右方什么距離處，才能使物經(jīng)L1和第二透鏡后獲得為原物12倍的倒立的實象。18．兩個焦距分別為10cm和-5cm的薄透鏡，相距10cm，組成共軸系統(tǒng)，高為3mm的物體在第一透鏡的左方20cm處，試求物體最后的成象位置及其大小，并作出光路圖。19．物置于焦距為10cm的會聚透鏡前40cm處，另一個焦距為20cm的會聚透鏡位于第一透鏡后30cm處，求象的位置、大小、虛實和正倒。20．有一半徑為10cm、折射率為1.5的玻璃半球，其平面鍍鋁，在球面前10cm處有一小物點，試計算和說明成像的位置和性質(zhì)。21．高1厘米的物體放在一薄凸透鏡（焦距為10厘米）前20厘米處，在此透鏡后10厘米處放一塊曲率半徑為30厘米的凸面反射鏡，求物體經(jīng)此系統(tǒng)最后所成的象的位置和性質(zhì)。22．凸透鏡L1和凹透鏡L2共軸放置，相距10cm，凸透鏡的象方焦距為20cm，凹透鏡的物方焦距為20cm，物體A位于凸透鏡前方30cm處。試確定物體所成的象的位置和性質(zhì)。23．凸透鏡的焦距為10cm，在它的右方12cm處有一焦距為4cm的凹透鏡，已知物在凸透鏡左方20cm處，求象的位置和性質(zhì)。24．半徑為20cm的薄壁球形金魚缸中心有一條小魚，問（1）缸外觀察者看到小魚的位置在哪里？象的性質(zhì)如何？（2）如小魚在后壁處看到的情況又如何？（n水=1.33）25．有一半徑為10cm、折射率為1.5的玻璃半球，其平面鍍鋁，在球面前10cm處有一小物點，試計算和說明成像的位置和性質(zhì)。26．凹面鏡所成的實象是實物的5倍，將鏡向物體移動靠近2cm，象仍是實象，并且是物體的7倍，求凹面鏡的焦距。三、作圖題要求用直尺、鉛筆1掌握符號規(guī)則，根據(jù)給定的參數(shù)作出光路圖,在圖中標(biāo)注各參數(shù)（1）r=-30mm,Ｌ=100mm,u=-10°

（2）r=30mm,Ｌ=100mm,u=-10°

（3）r=-40mm,Ｌ=-100mm,u=-10°,Ｌ’=200mm

2．已知系統(tǒng)的基點H、，F(xiàn)、，作出物AB的象。B

AFH

3．3用作圖法求出物點S的象點。

·SFH

4．已知系統(tǒng)的基點H，，F(xiàn)，，作出物點P的象點。

·PHF

5．已知系統(tǒng)的主點H，Hˊ和焦點F，F(xiàn)ˊ，物點P與Fˊ重合，作出P的象點。

P·FH

6．求AB光線的共軛光線，并求出節(jié)點的位置。

FH

BA

7．MN為光學(xué)系統(tǒng)的主軸，H、和F、分別是系統(tǒng)的主點和焦點，作出光線AB的出射光線。B

AMNFH

8．H和為系統(tǒng)的主點，F(xiàn)和為系統(tǒng)的焦點，MN為共軸球面系統(tǒng)的主軸，確定出軸上物點P的像。

·MPFHN

9.利用色品圖求M點的主波長、610nm補(bǔ)色波長及550nm與490nm按2：1混合后的顏色。四單項選擇題1．玻璃中的氣泡看上去特別明亮，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．通過一個厚玻璃觀察一個發(fā)光點，看到發(fā)光點的位置A，移近了；B，移遠(yuǎn)了；C，不變；D，不能確定3．凸球面鏡對實物成象的性質(zhì)A，實象都是倒立放大的；B，虛象都是正立縮小的；C，實象都是倒立放大的；D，虛象都是正立放大的4．物象共軛點相對于透鏡的位置有一種規(guī)律A，物、象點必在透鏡的同側(cè)；B，物象點必在透鏡的異側(cè)；C，物象分別在F，F(xiàn)ˊ的同側(cè)；D，物象點分別在F，F(xiàn)ˊ的異側(cè)5．在焦距為f的透鏡光軸上，物點從3f移到2f處，在移動的過程中，物象點之間的距離A，先減小后增大；B，先增大后減?。籆，由小到大；D，由大到小6．凹球面鏡對實物成象的性質(zhì)之一為A，實象都是正立縮小的；B，虛象都是正立放大的；C，實象都是倒立縮小的；D，虛象都是倒立放大的7．實物從離凸透鏡3f處沿光軸移動到離透鏡1.5f處的過程中，象性質(zhì)的變化規(guī)律之一是A，象先正立，后倒立；B，象先倒立，后正立；C.象始終正立；D，象始終倒立8．空氣中，平行光從平面入射到半徑為3cm、折射率為1.5的玻璃半球，其象方焦點距離球面頂點為A，2cm；B，4cm；C，6cm；D，8cm9．已知薄透鏡的橫向放大率b=2和象方焦距=2cm，則象的位置為A，4cm；B，-4cm；C，8cm；D，0.5cm。10．放置于焦距為20cm的發(fā)散透鏡左側(cè)80cm處的物體的象在A，透鏡右側(cè)16cm；B，透鏡左側(cè)16cm處；C，透鏡右側(cè)26.7cm；D，透鏡左側(cè)26.7cm處11．雙凸透鏡的兩曲率半徑均為10cm，折射率為1.5，若將薄透鏡置于水中（n=1.33），薄透鏡的光心到鏡心之間的距離等于A，0；B，1cm；C，2cm；D，3cm。12．光線從左向右射到透鏡上，s為物距，為象距，下列哪種情況屬于虛物成實象A，s<0,<0；B，s>0,>0；C，s>0,<0；D，s<0,>013．曲率半徑為10cm的凸球面鏡，用s表示物距，能產(chǎn)生實象的虛物位置范圍為A，s>10cm；B，0<s<10cm；C，s>5cm；D，0<s<5cm14．空氣中,玻璃三棱鏡ABC的頂角為30°,光線垂直于AB面入射,由AC面射出,偏向角也為30°,則棱鏡的折射率為A，；B，/2；C，；D，/315．一發(fā)光點位于凹球面鏡前40cm處,鏡面曲率半徑為16cm,則象距為A，-10cm；B，-20cm；C，-30cm；D，-40cm16．一雙凹透鏡折射率為n,置于折射率為的介質(zhì)中,則下列說法正確的是A，若n>,透鏡是發(fā)散的；B，若n>,透鏡是會聚的；C，若>n,透鏡是發(fā)散的；D，雙凹薄透鏡是發(fā)散的,與周圍介質(zhì)無關(guān)17．當(dāng)光線從折射率為n1的光密媒質(zhì)射向折射率為n2的光疏媒質(zhì)時，發(fā)生全反射的臨界角為A，；B，；C，；D，18．平面鏡成象的橫向放大率為A，+1；B，-1；C，0；D，∞19．半徑為r的球面鏡，置于折射率為n的介質(zhì)中，該光學(xué)系統(tǒng)的焦距為A，2r；B，r/2；C，nr；D，r/2n20．半徑為R，折射率為1.5的玻璃半球，球面向右，光線從左方入射，其象方焦點距球面頂點的距離為A，0.5R；B，R；C，1.5R；D，2R21．薄透鏡的橫向放大率為A，f/x；B，x/f；C，-f/x；D，-x/f22．將折射率為n1=1.50的有機(jī)玻璃浸沒在油中，油的折射率為n2=1.10，試向臨界角為A，；B，；C，1.10/1.50；D，1.50/1.1023．一個發(fā)光體與屏幕相距為D，將發(fā)光體聚焦于屏上的透鏡的最大焦距為A，2D；B，D；C，D/2；D，D/424．當(dāng)一薄透鏡浸沒在水中（n=1.33），此透鏡（n=1.50）的焦距f如何變化？A，不變；B，增加為1.33倍；C，增加為1.5倍；D，增加為3.91倍25．直徑為8cm的長玻璃棒，末端是半徑為4cm的半球，玻璃的折射率為1.50，如果將物體放在棒軸上距末端16cm處，則象的位置為A，12cmB，24cmC，-12cmD，∞26．由凸面鏡所成的象，相對于物通常是A，倒立虛象；B，縮小的正象；C，倒立實象；D，放大的虛象27．.一物體放在焦距為8cm的薄凸透鏡前12cm處，現(xiàn)將另一焦距為6cm的薄凸透鏡放在第一透鏡右側(cè)30cm處，則最后象的性質(zhì)為A，一個倒立的實象；B，一個放大的實象；C，成象于無窮遠(yuǎn)處；D，一個縮小的實象28灰色物體對白光中的紅、綠、藍(lán)三色光作______的吸收和反射。（D）A.不等比例 B.選擇性C.等量 D.等比例29CIE1964補(bǔ)充色度學(xué)系統(tǒng)的觀察視場為：（D）A、2度B、4度C、8度D、10度30CIE規(guī)定了，用來代表人眼的平均顏色視覺特性，使顏色得以量化：（B）A、三刺激值B、標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值C、光譜三刺激值D、等能光譜三刺激值3