工程光學(xué)第三版課后答案1

1、1第一章第一章2、已知真空中的光速、已知真空中的光速c＝3108ms3108ms，求光在水（，求光在水（n=1.333n=1.333）、冕牌玻璃（）、冕牌玻璃（n=1.51n=1.51）、火石玻璃（）、火石玻璃（n=1.65n=1.65）、）、加拿大樹(shù)膠（加拿大樹(shù)膠（n=1.526n=1.526）、金剛石（）、金剛石（n=2.417n=2.417）等介質(zhì)中的）等介質(zhì)中的光速。光速。解：則當(dāng)光在水中，n=1.333時(shí)，v=2.25108m

2、s當(dāng)光在冕牌玻璃中，n=1.51時(shí)，v=1.99108ms當(dāng)光在火石玻璃中，n＝1.65時(shí)，v=1.82108ms，當(dāng)光在加拿大樹(shù)膠中，n=1.526時(shí)，v=1.97108ms，當(dāng)光在金剛石中，n=2.417時(shí)，v=1.24108ms。3、一物體經(jīng)針孔相機(jī)在屏上成一、一物體經(jīng)針孔相機(jī)在屏上成一60mm60mm大小的像，若將屏拉遠(yuǎn)大小的像，若將屏拉遠(yuǎn)50mm50mm，則像的大小變?yōu)?，則像的大小變?yōu)?0mm70mm求屏到針孔的求屏到針孔的初

3、始距離初始距離。解：在同種均勻介質(zhì)空間中光線直線傳播，如果選定經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)的光線則方向不變，令屏到針孔的初始距離為x，則可以根據(jù)三角形相似得出：所以x=300mm即屏到針孔的初始距離為300mm。4、一厚度為、一厚度為200mm200mm的平行平板玻璃（設(shè)的平行平板玻璃（設(shè)n=1.5n=1.5），下面放一直徑為），下面放一直徑為1mm1mm的金屬片。若在玻璃板上蓋一圓形的金屬片。若在玻璃板上蓋一圓形紙片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到該

4、金屬片，問(wèn)紙片最小直徑應(yīng)為多少？紙片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到該金屬片，問(wèn)紙片最小直徑應(yīng)為多少？解：令紙片最小半徑為x則根據(jù)全反射原理，光束由玻璃射向空氣中時(shí)滿(mǎn)足入射角度大于或等于全反射臨界角時(shí)均會(huì)發(fā)生全反射，而這里正是由于這個(gè)原因?qū)е略诓ＡО迳戏娇床坏浇饘倨６瓷渑R界角求取方法為：(1)其中n2=1n1=1.5同時(shí)根據(jù)幾何關(guān)系，利用平板厚度和紙片以及金屬片的半徑得到全反射臨界角的計(jì)算方法為：(2)聯(lián)立（1）式和（2）式可

5、以求出紙片最小直徑x=179.385mm，所以紙片最小直徑為358.77mm。8、.光纖芯的折射率為，包層的折射率為，光纖所在介質(zhì)的折射率為，求光纖的1n2n0n數(shù)值孔徑（即，其中為光在光纖內(nèi)能以全反射方式傳播時(shí)在入射端面的最大入10sinIn1I射角）。解：位于光纖入射端面，滿(mǎn)足由空氣入射到光纖芯中，應(yīng)用折射定律則有：n0sinI1=n2sinI2(1)而當(dāng)光束由光纖芯入射到包層的時(shí)候滿(mǎn)足全反射，使得光束可以在光纖內(nèi)傳播，則有：3物像

6、相反為虛像。1919、有一平凸透鏡、有一平凸透鏡r1=100mmr2=∞?d=300mmn=1.5r1=100mmr2=∞?d=300mmn=1.5當(dāng)物體在當(dāng)物體在∞∞時(shí)，求高斯像的位置時(shí)，求高斯像的位置l。在第二面上。在第二面上刻一十字絲，問(wèn)其通過(guò)球面的共軛像在何處？當(dāng)入射高度刻一十字絲，問(wèn)其通過(guò)球面的共軛像在何處？當(dāng)入射高度h=10mmh=10mm，實(shí)際光線的像方截距為多少？與高斯像，實(shí)際光線的像方截距為多少？與高斯像面的距離為多少