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几何光学.像差.光学设计部分习题详解

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。

11、已知二薄光组组合,d=50,β=-5,共轭距L=150,l1=-35,求二光组焦距。

12、有一焦距140mm的薄透镜组,通光直径为40mm,在镜组前50mm处有一直径为30mm的圆形光孔,问实物处于什么范围时,光孔为入瞳?处于什么范围时,镜组本身为入瞳?对于无穷远物体,镜组无渐晕成像的视场角为多少?渐晕一半时的视场角又为多少?

13、有一焦距为50mm的放大镜,直径D=40mm,人眼瞳孔离放大镜20mm 来观看位于物方焦平面上的物体。瞳孔直径为4mm。问此系统中,何者为孔阑、

何者为渐晕光阑,并求入瞳、出瞳和渐晕光阑的像的位置和大小;并求能看到半渐晕时的视场范围。

14、一个20倍的望远镜,视场角2W=3.2度,物镜的焦距500mm,直径62.5mm,为系统的入瞳;在物镜与目镜的公共焦面上设有视场光阑,目镜为单个正薄透镜组,求(1)整个系统的出瞳位置和大小;(2)视阑的直径;(3)望远镜的像方视场角2W’。

15。有一4倍的伽利略望远镜(目镜为负),物镜焦距160mm,直径40mm,眼

瞳在目镜后10mm,直径5mm,为出瞳。目镜直径10mm。(1)何为渐晕光阑?其在物空间和像空间的像位置和大小?(2)无渐晕时视场角?(3)半渐晕时视场角?

答:

16、与一平面镜相距2.5m处有一与之平行的屏幕,其间距平面镜0.5m处有一发光强度为20cd的均匀发光点光源,设平面镜的反射率为0.9,求屏幕上与法线交点处的照度。

17、拍照时,为获得底片的适度曝光,根据电子测光系统指示,在取曝光时间为1/255s 时,光圈数应为8。现在为拍摄快速运动目标,需将曝光时间缩短为1/500s,问光圈数应改为多少?反之,希望拍照时有较大的景深,需将光圈数改为11,问曝光时间应为多少?

18、一个光学系统,对100倍焦距处的物面成一缩小到1/50的像,物方孔径角为sinU≈u=0.005,物面的照度为1000lx,反射率为ρ=0.75,系统的透过率为K=0.8,求像面的照度。

19、对远物摄影时,要求曝光量Q=Et=0.4lx.s,被摄物体的表面亮度为0.36cd/cm2,物镜的透过率K=0.9,如取曝光时间为1/100s,问应选用多大的光圈数,设物镜为对称型系统,βp=1

20、如图14-76所示的放映系统,聚光镜L1紧靠物面,放映物镜L2把幻灯片成一50倍的像于银幕上。光源为200W的放映灯泡,发光效率为15lm/W,灯丝面积为1.2×1.2cm2,可看成是二面发光的余弦辐

射体,它被聚光镜成像于放映物镜的入瞳上,并正好充满入瞳。物镜的物方孔径角u=0.25,整个系统的透过率为0.6,求像面照度。

21、阳光直射时,地面的照度约为105lx。现经一无像差的薄透镜组(f’=100mm,D/f’=1/5)来聚焦时,所得照度为多少?已知太阳对地面的张角为32分,光组的透过率为1。

22、一双200度的近视眼,其远点在什么位置?矫正时应戴何种眼镜?焦距多大?若镜片的折射率为1.5,第一面的半径是第二面半径的4倍,求眼镜片两个表面的半径。

23、有一16D的放大镜,人眼在其后50mm处观察,像位于眼前400mm处,问物面应在什么位置?若放大镜的直径为15mm,通过它能看到物面上多大的范围?

24、有一显微镜系统,物镜的放大率为-40,目镜的倍率为15(设均为薄透镜),物镜的共轭距为195mm,求物镜和目镜的焦距、物体的位置、光学筒长、物镜与目镜的间距、系统的等效焦距和总倍率。

25、一显微镜物镜由相距20mm的二薄透镜组成,物镜的共轭距为195mm,放大率-10倍,且第一透镜承担总偏角的60%,求二透镜的焦距。

26、一个显微镜系统,物镜的焦距为15mm,目镜的焦距为25mm,设均为薄透镜,二者相距190mm,求显微镜的放大率、物体的位置以及系统的等效焦距和倍率。如果用来作显微摄影,底片位于离目镜500mm的位置,问整个显微镜系统应向何方向相对于物面移动多少距离?整个系统的横向放大率为多少?

27、一个人的近视程度是-2D,调节范围是8D,求:远点距离,近点距离,配戴100度的近视镜求该镜的焦距及戴上后看清的远点距离和近点距离。

28、一显微镜物镜的垂轴放大率为-3倍,数值孔径=0.1,共轭距L=180mm,物镜框是孔径光阑,目镜焦距25mm,求(1)显微镜的视觉放大率,(2)出瞳直径,(3)出瞳距,(4)斜入射照明时,对0.55微米波长求显微镜分辩率,(5)物镜通光口径,(6)设物高2y=6mm,50%渐晕,求目镜的通光口径。

29、作外形尺寸计算:总长=250mm, 放大倍数Γ=-24,为正常放大率,2W =1°48'的开氏望远镜,入瞳与物镜重合。

30、上题中若加入一个-1倍的单组透镜转像系统,筒长增加240mm,求转像透镜的焦距和通光直径、第一实像面位置处场镜的焦距与通光直径、出瞳距、半渐晕成像时目镜的通光直径。

31、带双组透镜转像系统的望远镜,物镜焦距300mm,目镜焦距30mm,二转像透镜焦距分别为200mm 和300mm,间距250mm。系统的物方视场角2W=4度,有场镜和分划板,物镜通光口径60mm,为入瞳。求像方视场角,场镜和分划板的直径,如在第一转像透镜后100mm处设光阑,且使主光线过其中心,求其大小和场镜的焦距,并求系统出瞳位置和大小,各透镜保证能让轴上点边光和视场边缘点主光线通过的通光直径。若目镜视度调节正负5D,求目镜移动距离。

32、已知投影物镜2将大小为24mm×32mm的图片投影到距物镜为6m远处一大小为1.5m×2m的屏上,像面充满屏并且照度均匀。该物镜的相对孔径为1:4,光源是直径为20的面光源,求:图片到物镜的距离l2;投影物镜2的焦距和通光直径;光源到聚光镜的距离l1;聚光镜1的焦距和通光直径;光学系统的拉氏不变量J。

33、一个光学系统,知其只包含初级和二级球差,更高级的球差很小可忽略不计。已知该系统的边光球差=0,0.707带光球差=-0.015,求(1)表示出此系统的球差随相对高度的展开式,并计算0.5和0.85带光球差;(2)边缘光的初级球差和高级球差;(3)最大剩余球差出现在哪一高度带上,数值多少?

34、上题的系统,如果改变结构参数(保持系统焦距不变)调整初级球差使边光球差与带光球差等值异号,并假设改变结构参数时高级球差不变,求出此时的球差展开式以及边光和带光的球差值,并回答在哪一高度带上球差为0,哪一高度带上剩余球差最大,数值为何?

35、如果把第1题中系统的相对孔径提高一倍,边光的初级球差、高级球差和实际球差各为多少?如果改变结构参数使初级球差在边缘带重与高级球差(仍假定不随结构参数而变)平衡而使边光球差为零,问此时的带光球差为多少?

36、已知会聚折射球面的一对齐明点相距30mm,球面两边介质的折射率分别为n=1.5和n’=1,求此折射球面的曲率半径及齐明点的位置和放大率。如将其组成一个无球差的透镜,写出此透镜的结构参数。如将此透镜用于一个系统的像方会聚光束中,其光束孔径角u’=0.25,问经此透镜后光束的孔径角。

37、单正透镜恒产生负球差,而平行平板恒产生正球差。有一折射率为1.686的单透镜,它对无穷远物体成像时的最小球差形状,正好是凸面朝向物体时的平凸形状。据理回答在其后面加上尽可能厚的平行平板,能否以其正球差抵消了透镜的负球差。

38、一个折射球面,半径r =-50,物方介质为玻璃,像方介质为空气,有一束自轴外点发出的平行光束入射于该球面,试问当光阑位置分别为l p=-70,-50,-30 时,定性判断其彗差、细光束像散、场曲、畸变和倍率色差的情况。

39、如将上题的折射球面作为一个透镜的第二面,透镜的厚度为4mm,且对原入射的斜平行光束,其子午彗差、像散、畸变和倍率色差均不产生,求第一面的半径和光阑的位置。

40、一会聚的双凸薄透镜,物方无穷远,试分别对光阑在透镜之前、与透镜重合和在透镜之后的三种情况,以图形定性表示出球差、位置色差、像散、场曲、畸变和倍率色差,并回答为什么不能表示彗差的情况。

41.一双胶合物镜,焦距250mm,第一透镜用K8玻璃(n d=1.51600,v=56.76),第二透镜用F2玻璃(nd=1.61294,v=36.98),求消色差解φ1和φ2。

(完整版)几何光学练习题

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

高中物理竞赛几何光学测试题(含详细解析)

几何光学测试题 1、如图(a )所示,一细长的圆柱形均匀玻璃棒,其一个端面是平面(垂直于轴线),另一个端面是球面,球心位于轴线上.现有一很细的光束沿平行于轴线方向且很靠近轴线人射.当光从平端面射人棒内时,光线从另一端面射出后与轴线的交点到球面的距离为a ;当光线从球形端面射人棒内时,光线在棒内与轴线的交点到球面的距离为b .试近似地求出玻璃的折射率n 。 2、内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R 的黑球,距球心为2R 处有一点光源S ,球心O 和光源S 皆在圆筒轴线上,如图所示.若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收,则筒的内半径r 最大为多少? 3、如图1中,三棱镜的顶角α为60?,在三棱镜两侧对称位置上放置焦距均为 30.0cm f =的两个完全相同的凸透镜L 1和 L 2.若在L 1的前焦面上距主光轴下方14.3cm y =处放一单色点光源S ,已知其像S '与S 对该光学系统是左右对称的.试求该三棱镜的折射率. 4、如图(a )所示,两平面镜A 和B 的镜面分别与纸面垂直,两镜面的交线过图中的O 点,两镜面间夹角为 ?=15α,今自A 镜面上的C 点处沿与A 镜面夹角?=30β的方向在纸面内射出一条光线,此光线在两镜面经 多次反射后而不再与镜面相遇。设两镜面足够大,1=CO m 。试求: (1)上述光线的多次反射中,最后一次反射是发生在哪块镜面上? (2)光线自C 点出发至最后一次反射,共经历多长的时间? 5、有一水平放置的平行平面玻璃板H ,厚3.0 cm ,折射率 1.5n =。在其下表面下2.0 cm 处有一小物S ;在玻璃扳上方有一薄凸透镜L ,其焦距30cm f =,透镜的主轴与玻璃板面垂直;S 位于透镜的主轴上,如图(a )所示。若透镜上方的观察者顺着主轴方向观察到S 的像就在S 处,问透镜与玻璃板上表面的距离为多少? 6、望远镜的物镜直径D =250cm ,其焦距f =160m 。要用此望远镜对相距L =320km ,直径d =2m 的人造地球卫星拍摄照片,试问:(1)照像底片应该放在距焦点多远的位置上?(2)人造卫星的像的大小是多少? α β O A B 图(a) C D 图(a ) 2R S r R O 图1 S f α F y 2 L 1 L S ' n ? 图(a )

高考物理光学知识点之几何光学经典测试题含答案

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

高考物理光学知识点之几何光学技巧及练习题附答案

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 1n 2 8.如图所示的四种情景中,属于光的折射的是( ). A . B .

高中物理光学六类经典题型

光学六类经典题型 光学包括几何光学和光的本性两部分。几何光学历来是高考的重点,但近几年考试要求有所调整,对该部分的考查,以定性和半定量为主,更注重对物理规律的理解和对物理现象、物理情景分析能力的考查。有两点应引起重视:一是对实际生活中常见的光 反射和折射现象的认识,二是作光路图问题。光的本性是高考的必考内容,一般难度不大,以识记、理解为主,常见的题型是选择题。“考课本”、“不回避陈题”是本部分高考试题的特点。 根据多年对高考命题规律的研究,笔者总结了6类经典题型,以供读者参考。 1 光的直线传播 例1(2004年广西卷) 如图l所示,一路灯距地面的高度为h,身高为l 的人以速度v匀速行走. (1)试证明人头顶的影子做匀速运动; (2)求人影长度随时间的变化率。

解析(1)设t=0时刻,人位于路灯的正下方O处,在时刻t,人走到S 处,根据题意有 OS=vt ① 过路灯P和人头顶的直线与地面的交点M 为t时刻人头顶影子的位置,如图l所示,OM 为头顶影子到0点的距离.由几何关系,有 解式①、②得。因OM 与时间t成正比,故人头顶的影子做匀速运动。 (2)由图l可知,在时刻t,人影的长度为SM,由几何关系,有 SM=OM-OS ③ 由式①~③得 因此影长SM与时间t成正比,影长随时间的变化率。 点评有关物影运动问题的分析方法:(1)根据光的直线传播规律和题设条件分别画出物和影在零时刻和任一时刻的情景图—光路图;(2)从运动物体(光源或障碍物)的运动状态入手,根据运动规律,写出物体的运动方程,即位移的表达式;(3)根据几何关系(如相似三角形)求出影子的位移表达式;(4)通过分析影子的位移表达式,确定影子的运动性质,求出影子运动的速度等物理量。

高考物理光学知识点之几何光学易错题汇编及答案

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()

高考物理光学知识点之几何光学经典测试题附答案解析

高考物理光学知识点之几何光学经典测试题附答案解析 一、选择题 1.如图所示是一透明玻璃球体,其半径为R ,O 为球心,AB 为水平直径。M 点是玻璃球的最高点,一条平行于AB 的光线自D 点射入球体内,其折射光线为DB ,已知∠ABD =30°,光在真空中的传播速度为c 、波长为λ,则 A .此玻璃的折射率为 B .光线从D 传播到B 的时间是 C .光在玻璃球体内的波长为λ D .光在B 点会发成全反射 2.某单色光在真空中传播速度为c ,波长为λ0,在水中的传播速度为v ,波长为λ,水对这种单色光的折射率为n ,当这束单色光从空气斜射入水中时,入射角为i ,折射角为r ,下列正确的是( ) A .v= n c ,λ=n c 0λ B .λ0=λn,v=sini csinr C .v=cn ,λ= c v 0λ D .λ0=λ/n,v= sinr csini 3.一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内,人射角为45o 下面光路图中正确的是 A . B . C . D . 4.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 5.如图所示的四种情景中,属于光的折射的是(). A.B. C.D. 6.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() A.单色光1的波长小于单色光2的波长 B.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度 C.单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间 D.单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角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.图1、2是利用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样.下列关于a、b两束单色光的说法正确的是()

工程光学习题参考答案第一章几何光学基本定律

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

几何光学基本原理习题及答案

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

高考物理光学知识点之几何光学经典测试题(1)

高考物理光学知识点之几何光学经典测试题(1) 一、选择题 1.如图所示,把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上,且让半球的凸面向上.从正上方(对B来说是最高点)竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的文字,下面的观察记录正确的是 ①看到A中的字比B中的字高 ②看到B中的字比A中的字高 ③看到A、B中的字一样高 ④看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高 A.①④ B.只有① C.只有② D.③④ 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.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 4.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 5.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 6.如图所示的四种情景中,属于光的折射的是(). A.B. C.D. 7.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 8.两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

高考复习几何光学典型例题复习

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 =21gt 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

几何光学习题及答案

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 .

高考物理光学知识点之几何光学基础测试题含答案(2)

高考物理光学知识点之几何光学基础测试题含答案(2) 一、选择题 1.如图所示,一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O ,经折射后分为两束单色光a 和b 。下列判断正确的是 A .玻璃对a 光的折射率小于对b 光的折射率 B .逐渐增大入射角,b 光首先发生全反射 C .在玻璃中,a 光的速度大于b 光的速度 D .在真空中,a 光的波长小于b 光的波长 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.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 . 3 R B . 2 R C . 2R D .R 4.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EE 1、FF 1、GG 1、HH 1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 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,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.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.如图所示,为观察门外情况,居家防盗门一般都会在门上开一小圆孔.假定门的厚度为

几何光学.习题解

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经典测试题含解析(1)

高考物理光学知识点之几何光学经典测试题含解析(1) 一、选择题 .比较1.如图所示,三束细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 a、b、c三束光,可知( ) A.a为波长较长的光 B.当它们在真空中传播时,a光的速度最大 C.分别用这三种光做光源,使用同样的装置进行双缝干涉实验,a光的干涉条纹中相邻亮纹的间距最小 D.若它们都从玻璃射向空气,c光发生全反射的临界角最大 2.华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖,他被誉为“光纤通讯之父”.光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维,它的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播.下列关于光导纤维的说法中正确的是 A.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 B.内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 C.波长越短的光在光纤中传播的速度越大 D.频率越大的光在光纤中传播的速度越大 3.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 4.两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 5.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° 6.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 7.图1、2是利用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样.下列关于a、b两束单色光的说法正确的是() A.真空中,a光的频率比较大 B.同一介质中,a光传播的速度大

高考物理光学知识点之几何光学经典测试题及答案解析(3)

高考物理光学知识点之几何光学经典测试题及答案解析(3) 一、选择题 1.已知单色光a的频率低于单色光b的频率,则() A.通过同一玻璃三棱镜时,单色光a的偏折程度小 B.从同种玻璃射入空气发生全反射时,单色光a的临界角小 C.通过同一装置发生双缝干涉,用单色光a照射时相邻亮纹间距小 D.照射同一金属发生光电效应,用单色光a照射时光电子的最大初动能大 2.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 3.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() A.单色光1的波长小于单色光2的波长 B.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度 C.单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间 D.单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角4.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 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 6.一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 7.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° 8.a、b两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O射向空气,其光路如图所示.下列说法正确的是() A.a光由玻璃射向空气发生全反射时的临界角较小 B.该玻璃对a光的折射率较小 C.b光的光子能量较小 D.b光在该玻璃中传播的速度较大 9.如图所示,为观察门外情况,居家防盗门一般都会在门上开一小圆孔.假定门的厚度为a=8cm,孔的直径为d=6cm,孔内安装一块折射率n=1.44的玻璃,厚度可]的厚度相同,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.则

高考物理光学知识点之几何光学图文答案(5)

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()

高考物理光学知识点之几何光学基础测试题及答案解析(2)

高考物理光学知识点之几何光学基础测试题及答案解析(2) 一、选择题 1.如图所示,放在暗室中的口径较大不透明的薄壁圆柱形浅玻璃缸充满水,缸底中心有一红色发光小球(可看作点光源),从上往下看,则观察到() A.水面有一个亮点 B.充满水面的圆形亮斑 C.发光小球在水面上的像 D.比小球浅的发光小球的像 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.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 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.如图所示的四种情景中,属于光的折射的是(). A.B.

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