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王文生——应用光学习题集答案
习 题 第一章 1、游泳者在水中向上仰望，能否感觉整个水面都是明亮的？(不能，只能感觉到一个明亮的圆，圆的大小与游泳都所在的水深有关，设水深H，则明亮圆半径R?HtgIc） 2、有时看到窗户玻璃上映射的太阳光特别耀眼，这是否是于窗玻璃表面发生了全反射现象？ 答：是。 3、一束在空气中波长为??的钠黄光从空气射入水中时，它的波长将变为多少？在水中观察这束光时其颜色会改变吗？ ?答：n?，?’?442nm不变 ?’4、一高度为的人立于路灯边远处，路灯高度为5m，求人的影子长度。 答：设影子长x，有： ?∴x= x?、为什么金钢石比磨成相同形状的玻璃仿制品显得更加光彩夺目？ 答：于金钢石折射率大，所以其临界角小，入射
到其中的光线大部分都能产生全反射。
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6、为什么日出或日落时太阳看起来稍微有些发扁？ 答：日出或日落时，太阳位于地平线附近，来自太阳顶部、中部和底部的光线射向地球大气层的入射角依次增大。同时，大气层密度不均匀，折射率水接近地面而逐渐增大。 当光线穿过大气层射向地面时，于n逐渐增大，使其折射角逐渐减小，光线的传播路径就发生了弯曲。我们沿着光线去看，看到的发光点位置会比其实际位置高。另一方面，折射光线的弯曲程度还与入射角有关。入射角越大的光线，弯曲越厉害，视觉位置就被抬得越高，因为从太阳上部到下部发出的光线，入射角依次增大，下部的视觉位置就依次比上部抬高的更多。 第二章 1、如图2－65所示，请采用作图法求解物体AB的像，设物像位于同一种介质空间。 BA F H H＇ F＇ BA FH F F＇ H＇ B F A H H＇ F＇ 图2－65 2、如图2－66所示，MM’为一薄透镜的光轴，B为物点，B’为像
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点，试采用作图法求解薄透镜的主点及焦点的位置。 B● ●BM
●B’MM′ ‘ ● BM′ (a) (b) 图2－66 3、如图2－67所示，已知物、像的大小及位置，试利用图解法求解出焦点的位置，设物、像位
于同一种介质空间。 BA’AB’ 图2－67 4、已知一对共轭点B,B’的位置和系统像方焦点F’的位置，如图2－68所示，假定物像空间介质的折射率相同，试用作图法求出该系统的物、像
方主平面的位置及其物方焦点位置。 图2－68 5、一薄透镜焦距f’??f?200mm，一物体位于透镜前300mm处，求像的位置和垂轴放大率。 111??l’lf’l’?60mm0l’解：?? ???2? ll??300mm,f’?200mm6、一架幻灯机的投影镜头f’??f?75mm，当屏幕8m移到10m时，镜头需移动多大距离？方向如何？ 解：根据高斯公式 111??，可求出l’?8m时l??；l’?10m时l’lf’l?? 所以当屏幕8m移到10m时，镜头需向左
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