几何光学练习题文档格式.docx

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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

和

，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，Fˊ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=2和象方焦距

=2cm，则象的位置

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；

B，-

=-S；

C，

/S=1；

D，

=-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，

为象距，下列哪种情况属于虚物成实象

A，s<

0,

<

0；

B，s>

>

C，s>

D，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<

s<

5cm；

D，0<

5cm

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

；

B，

/2；

/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

的介质中,则下列说法正确的是

A，若n>

透镜是发散的；

B，若n>

透镜是会聚的；

C，若

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

，若物、象距分别为S和

，系统的角放大率为

/S；

B，S/

C，-

D，-S/

23．当光线从折射率为n1的光密媒质射向折射率为n2的光疏媒质时，发生全反射的临界角为

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

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n1=1.50的有机玻璃浸没在油中，油的折射率为n2=1.10，试向临界角为

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，则焦距为

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，12cmB，24cmC，-12cmD，∞

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、

，F、

，作出物AB的象。

B

AFH

2．用作图法求出物点S的象点。

SFH

3．作出伽利略望远镜用作激光扩束器的光路图。

（F2）O1O2

L1L2

4．已知系统的基点H，

，F，

，作出物点P的象点。

P

HF

5．已知系统的主点H，Hˊ和焦点F，Fˊ，物点P与Fˊ重合，作出P的象点。

P

FH

6．求AB光线的共轭光线，并求出节点的位置。

A

7．伽利略望远镜如图所示，物镜的后焦点

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。

O1O2

BF2

8．已知H和

为光具组的主点，F和

为光具组的焦点，MN为共轴球面系统的主轴，作出物体PQ的象。

Q

MN

9．MN为光学系统的主轴，H、

和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

为系统的主点，F和

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。

MPF

H

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<

n0；

F1是L1的物方焦点，F2是L2的物方焦点,

是L2的象方焦点。

有一物点P位于L1的物方焦平面上。

（1）试绘出成象光路图，求出

的位置。

（2）若L1的物方焦距f1=-20cm，L2的象方焦距

=-10cm，物点P离光轴的距离为2cm，试求象点

离光轴的距离。

PnL1n0L2n

F1

F2

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L1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L1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L1右方什么距离处，才能使物经L1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，

，

，r2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。

PLl

E

100cm250cm

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。