大學(xué)物理光學(xué)第一章答案(完整版)
【正文】 按我們的符號(hào)法則， ? 由頂點(diǎn) A算其起的距離 ， ， ? ? 由球心算起的距離 ， ，于是 ? 在 和 中分別應(yīng)用正弦定理，則有 ? 解得 ? 又根據(jù)折射定律 以及角度關(guān)系 ? 進(jìn)一步得到 ? 由此可見，只在 的特殊情況下有 ? 此時(shí) 位置與出射角 u無關(guān)，使 ， 成為寬光束嚴(yán)格成像的一對(duì)共軛點(diǎn)。2 2 1 2 2sinB D B B i? 39。2D39。設(shè)總擾動(dòng)的水波面與次波面分別相切與 各點(diǎn)，則 ? 即宏觀波面是以端點(diǎn) 為頂點(diǎn)的錐面，成為“馬赫錐”，錐角大小由 確定。 ? （ 1）兩光線射到空氣中是否還平行？ ? （ 2）如果光線 1發(fā)生全反射，光線 2能否進(jìn)入空氣？ ? 解 : 我們先推到一下光線經(jīng)過幾個(gè)平行界面的多層媒質(zhì)時(shí)出射光線的方向。 ? 解：對(duì)平行平板上下表面分別兩次運(yùn)用折射定律，并考慮到平板上下是同一介質(zhì)，便可證明最后出射光線與當(dāng)初入射光線的方向一致，入附圖所示， ? 根據(jù)幾何關(guān)系課的側(cè)向位移量為 1212c o s s in(s in )c o siitii??1i11nx itn??1 2 1 2 1 22s in s in c o s c o s s inc o stx A B i i i i i ii? ? ?（ ） = （ ）39。 ? 證明： 由于棒對(duì)水的撞擊（壓縮），使棒端沿途各點(diǎn)先后成為水波源。我們?nèi)稳∑渲袃蓷l，即證下面圖中的 ? 證明：如圖，由次波源 向光線 作垂線，垂足標(biāo)為 ? 顯然 ? 再比較 ， 兩段的光程，在直角三角形 和 ? 中，有 ? 由折射定律可知 ? 于是 ? 所以光程 ? 是相等的 。2 1 2DBB?39。1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1()L A B D n A A n A B n B D? ? ?39。AQ S?? AC R??0CQ S? 039。 39。 sin 39。 39。 ? 解：結(jié)果示于圖（ b）（ c）（ d）（ e）中。nn?39。39。第二次經(jīng) B面反射成像 ，按鏡像對(duì)稱知道像 在 B面下方距 B面 處，距 A面 。139。2Q 2Q 1()ns h?39。) ( ) 39。_____ 239。 2( ) ( )) 39。s s r? ??Ln 0n0 1 21 11( 1)( )Lf nn r r? ??2101( 1)LLfnnf n???21 13 14ff????1( )f ?14 40f cm??2f1f? 3用一曲率半徑為 20cm的球面玻璃和一平玻璃粘合成空氣透鏡，將其浸入水中（見圖），設(shè)玻璃壁厚可忽略，水和空氣的折射率分別為 4/3和 1，求此透鏡的焦距 f。1 1 1s s f??2 0s ls lf? ? ?2 42l l lfs ???21 42l l lfs ???22 42l l lfs ???39。 ? 解：按題意無凹透鏡時(shí)所成的實(shí)像正是凹透鏡引入后的虛物，此時(shí)對(duì)凹透鏡來說， ? 物距 ，像距 。 ? 7理想光具組理論 ? 3如圖所示，已知光具組的主面和焦點(diǎn)，用作圖法求各圖中 Q 的像（入射線從左到右）。 )S S d?? ?d 2L 1L11 1 139。用作圖法求聯(lián)合光具組的主面和焦點(diǎn)。 ? 10（ 1）如圖所示，已知光具組的主面和焦點(diǎn)，用作圖法求光線 1的共軛線； ? （ 2）在圖上標(biāo)出光具組節(jié)點(diǎn) ， 的位置。 cm?2 cm? 2 39。H1A 2A F 1A 39。S S f??139。 ? 2若上題中電燈 L可以垂直上下移動(dòng)，問怎樣的高度使 B點(diǎn)的照度最大。 39。 mm?39。SS? 1 1Sm?13Sm?1 1 11 1 139。HN 39。 8 .0 0F F cm? ? ? ? ?12 A A cm??12 0fff cm? ? ?? 1239。H 1F 139。已知玻璃球的半徑 ，折射率為 。 ( 39。22 2 32sV s?? ??121VV?39。 ? 11（ 2班）一光學(xué)系統(tǒng)由一焦距為
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