光學(xué)儀器習(xí)題答案

1、1、解: 解法11、分析和等效處理6cm10cm5cm6cmL1L2N=1.545圖1-5-50根據(jù)棱鏡玻璃的折射率，棱鏡斜面上的全反射臨界角為 注意到物長為 4mm，由光路可估算，進(jìn)入棱鏡的近軸光線在斜面上的入射角大多在45左右，大于臨界角，發(fā)生全反射，所以對(duì)這些光線而言，棱鏡斜面可看成是反射鏡，本題光路可按反射鏡成像的考慮方法，把光路“拉直”，如圖4-3-34的示?，F(xiàn)在，問題轉(zhuǎn)化為正立物體經(jīng)過一塊垂直于光軸、厚度為6cm的平玻璃板及其后的會(huì)聚透鏡、發(fā)散透鏡成像的問題。2、求像的位置圖1-5-51厚平玻璃板將使的近軸光線產(chǎn)生一個(gè)向右側(cè)移動(dòng)一定距離的像，它成為光學(xué)系統(tǒng)后面部分光路的物，故可稱為

2、側(cè)移的物。利用沿光軸的光線和與光軸成角的光線來討論就可求出這個(gè)移動(dòng)的距離。設(shè)軸上物點(diǎn)為B，由于厚度平玻璃板的作用而形成的像點(diǎn)（即側(cè)像的物點(diǎn)）為（圖1-5-51）。畫出厚平玻璃板對(duì)光線的折射，由圖可知 而 所以 當(dāng)為小角度時(shí) 故得 這也就是物AB與它通過厚平玻璃板所成的像之間的距離。這個(gè)像對(duì)透鏡來說就是物，而物距 可見，物證好在 的左方焦平面上，像距即為再考慮透鏡，這是平行光線入射情況所以必成像于這個(gè)發(fā)散透鏡左側(cè)焦平面上（虛像）。圖1-5-52 整個(gè)光路的最后成像位置就是在 的左側(cè)10cm處。3、求像的大小和虛、實(shí)、正、倒情況可用作圖法求解，如圖1-5-52所示（為了圖示清楚，圖中把物高加大了）

3、。連接并延長，便得到發(fā)自的光線經(jīng)后的平行光線的方向。過的光心作的平行線，它與交于C點(diǎn)，則即為從出發(fā)經(jīng)過折射又通過光心的光線。反向延長與左側(cè)焦面的交點(diǎn)就是由經(jīng)所成的像點(diǎn)。令左側(cè)焦面與光軸的焦點(diǎn)為，就是的像。這是一個(gè)正立的虛像。由圖可得 而 與AB等高，所以像的大小為 解法2圖1-5-53關(guān)于物體經(jīng)棱鏡（折射、反射、再折射）后，所成像的位置及大小可采用視深法處理。如圖1-5-53所示，AB發(fā)出的與PQ面近乎垂直的小光束經(jīng)PQ面折射后成像于這是視深問題，與PQ面的距離均為A，B與PQ面的距離的n倍，即 ，（像與物的大不相同） 經(jīng)PQ面的折射成像于，大小不變，且 經(jīng)PQ面的折射成像于，大小不變，且 由此即可求出這個(gè)像作為透鏡的物距。其它部分的求