工程光學第三版課后答案

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）、加拿大樹膠（）、加拿大樹膠（n=1.526n=1.526）、金剛石（）、金剛石（n=2.417n=2.417）等介質中的）等介質中的光速。光速。解：則當光在水中，n=1.333時，v=2.25108ms

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

3、距離初始距離。解：在同種均勻介質空間中光線直線傳播，如果選定經過節(jié)點的光線則方向不變，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（設的平行平板玻璃（設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金

4、屬片，問紙片最小直徑應為多少？紙片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到該金屬片，問紙片最小直徑應為多少？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滿足入射角度大于或等于全反射臨界角時均會發(fā)生全反射，而這里正是由于這個原因導致在玻璃板上方看不到金屬片。而全反射臨界角求取方法為：(1)其中n2=1n1=1.5同時根據(jù)幾何關系，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算方法為：(2)聯(lián)立（1）式和（2）式可以

5、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，光纖所在介質的折射率為，求光纖的1n2n0n數(shù)值孔徑（即，其中為光在光纖內能以全反射方式傳播時在入射端面的最大入10sinIn1I射角）。解：位于光纖入射端面，滿足由空氣入射到光纖芯中，應用折射定律則有：n0sinI1=n2sinI2(1)而當光束由光纖芯入射到包層的時候滿足全反射，使得光束可以在光纖內傳播，則有：3物像相

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