应用光学简明教程—习题及答案ch01.docx

第一章 几何光学的基本定律和成像的概念 1.1 对于几何光学中光的传播的4个基本定律各举两个例子说明其现象，并设计有关的实验来证明这些基本定律，同时提出这些基本定律的限制条件。 光的直线传播:茅屋雁影、小孔成像;光的独立传播:两束手电筒的光相遇后又各自独立沿原有的传播方向直线传播、晚上人在两个路灯之间可看到两个影子分别由应的两路灯分别照射产生的;光的反射:平面镜反射成像光的折射:在岸边看湖水,湖水变浅。 1.2 已知光在真空中的速度为3x108m/s求光在以下各介质中的速度:水(n=1333);冕玻璃(n =1.51);重火石玻璃(n=1.65);加拿大树胶(n=1.526)。 1.3 一个玻璃球其折射为1.73，入射光的入为60°，求光和光的方向，并求折射光线与反射光线间的夹角。 根据折射定律可以得出,折射角为45° 根据反射定律,可以得出,反射角为60° 而要求的折射光线与反射光线的夹角,即是反射光线与界面的夹角(90-60=30°)和折射光线与界面的夹角(90-45=45°)故二者夹角为30+45=75° 1.4一个玻平板厚200mm其下放一块直为10mm的金片在上一张与平板下金属片同心的圆纸片，使在平板上任何方向上观看金属片都被纸片挡住，设平板玻璃的折射率n=1.5，问纸片的最小直径应为多少? 1.5 设入射光线为A=cosi+cosBj+cosyk，反射光线为A”=cosａ”i+ cosβ”j+cosy”k，试求此平面反射镜法线的方向。 答案略。 1.6　矢量Ａ表示的光线投射到折射平面xOz上，该面是折射率为n和n’的分界面求在第一种介质n中的反射光线A”及在第二种介质n’中的折射光线A’，设法线NO与y轴同向。 答案略。