几何光学复习.ppt

1、1.1几何光学,几 何 光 学,基本规律 1.直线传播定律 2.折、反射定律 3.光路可逆原理 费马原理,高斯光学,主要内容,纤维光学,球面镜成像,薄透镜成像,光具组成像,1明确光线和光束的概念； 2明确物和像的概念，掌握虚物和实像的实质； 3了解费马原理在几何光学中的地位和作用； 4掌握几何光学中的新笛卡儿符号法则； 5掌握用物像公式寻找成象规律； 6掌握以几何光学的光线作图法寻找成像规律； 7正确运用物像公式和光线作图法求解单球面折射和薄透镜的成像问题； 8明确理想光具组的基点和基面的意义,教 学 目 标,1. 基本实验定律（3个）, 几何光学的基础,2.费马原理：,3. 符号法则 新笛卡

2、儿符号法则,4.基本公式：,（基本方法是逐次成象法）条件：,几何光学的理论基础,I.普遍公式：,II. 球面折射：,复习要点及主要公式：,III. 球面反射：,IV. 薄透镜：,V . 放大率：,VI. 作图成像法：凸、凹透镜,1、光线在折射率不同的两个透明物质的界面反射或折射时，不破坏光束单心性的是： A、光线经球面分界面反射，不破坏光束单心性； B、光线经平面分界面折射，不破坏光束单心性； C、光线经平面分界面反射，不破坏光束单心性； D、光线经球面分界面折射，不破坏光束单心性。 2、费马指出，光在指定的两点间传播，实际的光程总是： （A）极大值 （B）极小值 （C）恒定值 （D）极值或恒

3、定值 3、将一薄透镜置于折射率n为的透明介质中，透镜的折射率为n，下面关于会聚透镜和发散透镜的说法正确的是： A、若nn，则凸透镜为会聚透镜，凹透镜也为会聚透镜； B、若nn ，则凸透镜为会聚透镜，凹透镜为发散透镜； C、若nn ，则凸透镜为会聚透镜，凹透镜也为会聚透镜； D、若nn ，则凸透镜和凹透镜均为发散透镜。,4、 n 2 = 1 的空气对于 n 1 = 1.5 的玻璃而言，其临界角 ic 约为:： A. 40 B. 42 C. 55 D. 56 5、.将折射率为 n 的薄透镜置于折射率为 n（n ）的介质中，则： A. 凸透镜会聚、凹透镜发散 B. 凸透镜发散、凹透镜会聚 C. 凸透

4、镜发散、凹透镜发散 D. 凸透镜会聚、凹透镜会聚 6通过一块二表面平行的玻璃板去看一个点光源，则这个点光源显得离观察者： A. 远了 B. 近了 C. 原来位置 D. 无法判断 7. 汽车两前灯间距为1.22m，发出中心波长为500nm光，人眼瞳孔在夜间时的直径为5mm，则该人刚能分辨该两灯的最远距离是多少km？ A. 1； B. 3； C. 10； D. 30。,8. 由折射率n1.65的玻璃制成的薄双凸透镜，前后两球面的曲率半径均为40cm，则焦距等于 cm。 9. 要使物经共轴光具组后理想成像，必须满足的两个基本条件是 和 。 10、 在几何光学系统中，唯一能完善成像的是 镜。 11.

5、设三棱镜的顶角为60度，单色光在棱镜中的折射率为1.414，则最小偏向角为 。 12、几何光学的四个基本定律为光的 、 、 和 。 13、发生全反射的条件可归结为：(1) ； (2) 。 14、光由光疏介质进入光密介质时（ ） (A) 光速变大； (B) 波长变大； (C) 波长变小； (D) 频率变大。,1如下图所示，为薄透镜的主轴，S为光源，S为像。用作图法求透镜中心O和透镜焦点的位置，问是凸透镜还是凹透镜？,12会聚透镜的焦距10cm在透镜左方的焦平面上，主轴上方1cm处置一发光点S，成像在何处？画出光路图。,13、右图中L为一凸透镜，水平横线MM为主轴，F为薄透镜L的焦点。用作图法求出

6、光线AB、DE穿过透镜后的路径，并写出简要步骤。,14设有一半径为3cm的凹球面，球面两侧介质的折射率分别为 n=1.0和n=1.5。一会聚光束从左面入射到界面上，光束的顶点在球面右侧距球面顶点3cm处，求像的性质及位置。 解：由 近轴光线下球面折射的物像公式： 将n=1，n=1.5，r= - 3cm，S=3cm代入上式，则得：s=9cm 即在球面右侧距顶点9cm处生成一实像（即虚物成实像）。,15、 高6 cm 的物体距凹面镜顶点12 cm ，凹面镜的焦距是10 cm ，试求像的位置及高度。,，,（cm）,（cm）,1.2 几何光学,几 何 光 学 (2),放大本领,主要内容,聚光本领,分辨

7、本领,显微镜 望远镜,助视仪器,分光仪器,棱 镜 光 栅,发光强度 cd,亮 度 cd/m2,照度 lx,辐射通量,被照物体,视见函数,光通量 lm,点源,面源,1. 了解人眼结构以及非正常眼形成的原因及其矫正措施； 2. 明确视角的物理意义; 3. 明确助视仪器放大本领的物理意义，区别角度放大率与放大本领； 4. 掌握放大镜、目镜、显微镜和望远镜放大本领的计算； 了解光阑在光学仪器中的作用和地位； 6. 掌握瑞利判据、分辨极限和分辨本领的概念； 7. 掌握成像仪器的像分辨本领，熟悉人眼、显微镜和望远 镜分辨本领的计算；,教 学 目 标,复习要点及主要公式：,1. 放大本领,不同于：b,i.

8、简单放大镜：,ii. 显微镜：,iii. 望远镜：,2. 分辨本领,光强比约为80%时人眼刚可分辨,分辨极限：,i. 圆孔：,ii. 单缝：,iii. 眼睛：,iv. 显微镜：,v. 望远镜：, 提高分辨本领与提高聚光本领是统一的.,分辨本领产生的根源是有限尺寸通光元件边界的衍射!,1. 光学仪器的基本原理主要是研究光学仪器的聚光本领、 本领和 本领。,如图所示，光学系统由焦距为5.0cm的会聚透镜L1和焦距为10.0cm的发散透镜L2组成，L2在L1右方5.0cm处，在L1左方10.0cm处的光轴上放置高度为5mm小物体，分别求此光学系统最后成像的位置和高度，以及像的倒正、放缩和虚实情况。,（1