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光学仪器习题


光学仪器 1、长度为 4mm 的物体 AB 由图所示的光学系统成像,光学系统有一个直角棱镜、一个会聚透镜 和一个发散透镜组成,各有关参数和几何尺寸均标示于图上,求:1、像的位置;2、像的大小, 并作图说明是实像还是虚像,是正立还是倒立的

6、伽利略望远镜的物镜焦距和目镜焦距分别为 f0=45cm 和 fe = -5cm,如果用两块凸透镜来替换 原来镜片(镜筒长度不变) ,可得到一个放大倍数 相同的开普勒望远镜.试求这两块凸透镜的焦距.

2、某远视眼所戴眼镜的焦距为 f1 = 40cm,如物体放在 30cm 处能看清楚,问这远视眼的明视距离为多少?

镜前

7、开普勒望远镜目镜的焦距为 fe = 5cm,用来观察某星球时,镜筒长为 L=55cm,此时像成在极 远处. (1)现用此镜来观察地球上某建筑物时,需要目镜拉出ι = 0.5cm,而像仍在极远处,试求建筑物和 观察者之间的距离. (2)如用的是伽利略望远镜,且观察者的位置不动,试问目镜要拉出多长?

3、照相机物镜焦距为 f1 = 12cm,照相底片离镜头最大可达 d = 24cm,它所拍摄物体的物距为 u = 16cm,试问所摄物体的像是否清晰?为使像清晰,在物镜前附加的透镜焦距应是多少?

8、一位学生调好显微镜,发现当物品放在到物镜距离 d= 6. 5rnm 处 时,他用双眼清楚地看见物 品的像.显微镜筒长 L=100mm, 物镜的焦距 f1 = 6mm,目镜焦距 f2 = 26mm.问这位学生应该戴什 么样眼镜?

4、伽利略望远镜成的像是正立的,因此可以用它观看体育比赛或舞台表演.假如它的目镜焦距为 -4cm,用它观察远物且使像成在远处时,镜筒长度为 16cm.如果用它观看 30 m 处近物时,需要怎 么调节?这架望远镜的放大率为多少?

9、 节照相机镜头 L 前 2.28 m 处的物体被清晰地成像在镜头后面 12.0cm 处的照相胶片 P 上, 两面 平行的玻璃平板插入镜头与胶片之间,与光轴垂直,位置如图 1 所示.设照相机镜头可看作一个简 单薄凸透镜,光线为近轴光线. (1)求插入玻璃板后,像的新位置 (2)如果保持镜头、玻璃板、胶片三者间距离不变,若要求物体仍然清晰地成像于胶片上,则物体 应放在何处?

5、显微镜的物镜焦距和目镜焦距分别为 f1= 1. 5cm 和 f2 =3cm, 两物镜相距为 d=7. 5cm,被观察 物体的物距为 u1 = 2cm,在离目镜 9cm 处有一个屏,若移动目镜使物体能在屏上显示清晰的像, 而物体和物镜的位置保持不动, 试问应如何调节目镜?

10、 望远镜的物镜直径 D = 250cm, 其焦距 f = 160m.要用此望远镜镜对相距 L=320km,直径 d = 2m 的人造地球卫星拍摄照片,试问: (1)照相底片应该放在距焦点多远的位置上? (2)人造卫星的像的 大小是多少? (3)在冲洗好的照片中卫星的直径是多大?

15.一观剧望远镜物镜焦距为 12 厘米,目镜焦距为-4cm,当观察 7.2m 处的物体时,最后的像成于 目镜前 20cm 处,求两镜间距.

11、某同学用一块直径 12.5cm、焦距 1m 的凸透镜 L1 和一块直径 1cm、焦距 10cm 的凸透镜 L2 自制了一个开普勒望远镜. (1)当用它沿水平方向观察 50m 远处的旗杆并使其最终成像于 l0m 远处时, 镜筒的长度应多大? 这时旗杆如果位于望远镜的轴线所在的竖直面上,它上面应有多长的一段被观察到? (2)如果要使被观察到的旗杆长度增加一倍,且尽可能增加像的亮度,不改变镜筒的长度而在物镜 和目镜之间放上一块适当的凸透镜就可以了.则这个透镜应 放在何处?直径及焦距应多大?

16.开普勒望远镜的目镜焦距为 lcm,用来观察天体时最后成像在极远处,这时镜筒长为 51cm.用 来观察地面上某目标时,则需要将目镜拉出 0.5cm,像仍成在极远处,问目标离观察者多远?

17、.开普勒望远镜的物镜焦距 f1 与目镜焦距 f2 之比为 f1:f2 = 10:1,.今于物镜前距离物镜为 a 处置 一物体,试求此物体通过此望远镜所成的像的放大率为多少?并 确定像的性质.已知此时望远镜的 远点被调节在无限远处.

12、一照相机的焦距为 f0=7.5cm,今在相机镜头上安上一个焦距 f1 为 60 厘米的薄凸透镜(它和原 相机镜头的问距可视为零) .求(1)安上薄凸透镜后的最近拍摄距离;(2)原相机上无穷远的那一档刻 度现代表多远的拍摄距离. 18、.图 13-5-10 是一种反射式望远镜的示意图.已知凹面镜焦距 f1=100cm,平面镜与镜筒轴线成 45°角,凹面镜主轴与平面镜交于 O2,O1O2 =0.95m,目镜(凸透镜)光心到凹面镜主轴的距离 d=0.15m,两镜主轴互相垂直目镜焦距为 f3 = 10.2cm.求: (1) 通过目 镜看到的物体的像的位置;(2)此望远镜的放大率.

13.为了观察微小的物体,应采用长焦距的显微镜,它的物镜到观察物的距离应不小于 d=5 厘米. 若显微镜的放大率 k= 180,目镜的放大率 k1=20,则物镜的焦距 f 多大?

19、显微镜的物镜组中常配有一个图 13-5-11 所示的透镜,它的表面是球面,左表面 S1 的球心为 C1, 半径为 R1;右表面 S2 的球心是 C2, 半径是 R2,透镜的折射率为 n, 两球心间的距离 C1C2= 在使用时被观察物体被置于 C1 处,试证明:①从物体射向此透镜的光线,经透 镜折射后,所有光线均交于一点 Q;②QC2=nR2 14.一台显微镜, 两镜头焦距分别为 5cm 和 1cm 被观察物体放在物镜前 1.lcm 处, 最终用目镜观察 到的像位于明视距离,则镜筒应当多长?
R n
2

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