文档介绍:零基础学奥赛--几何光学初高中对接
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零基础学奥赛-----几何光学初高中对接
薄透镜成像
透镜成像球面镜成像公式
在成像中,像长和物长h之比为成像放大率,用m表示,
【成像规律】
例1.(2019预赛)图示两条虚线之间为一光学元件所在处,,
例2.(2019预赛)
例3.(10分)如图,一焦距为20cm的薄透镜位于x=0平面上,光心位于坐标原点0,光轴与x轴重合。在z=0平面内的一束平行光入射到该透镜上,入射方向与光轴的夹角为30°.该光束通过透镜后汇聚点的位置坐标为_________________。
x
F
O
y
P
,作一副光轴。把过原点O(薄透镜光心)的光线延长后交副光轴于P,则所有光汇聚于P点。故位置坐标为(20, -)
【透镜组】
一、(31届预)
)两个薄透镜L1和L2共轴放置,如图所示.已知L1的焦距f1=f , L2的焦距f2=—f,两透镜间距离也是f.小物体位于物面P上,物距u1 =3f.
(1)小物体经这两个透镜所成的像在L2的__________边,到L2的距离为_________,是__________倍(虚或实)、____________像(正或倒),放大率为_________________。
(2)现在把两透镜位置调换,若还要给定的原物体在原像处成像,两透镜作为整体应沿光轴向____________边移动距离_______________.这个新的像是____________像(虚或实)、______________像(正或倒)放大率为________________。
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8.(10分)如图所示,两个薄透镜L1和L2共轴放置.已知L1的焦距f1=f,L2的焦距f2=-f,两透镜间的距离也是f,小物体位于物面P上,物距u1=3f
(1)小物体经过这两个透镜成的像在L2的____边(填“左”或“右”),到L2的距离为_______,是____像(填“实”或“虚”)、_____像(填“正”或“倒”),放大率为_____.
(2)现把两个透镜位置调换,若还要使给定的原物体在原像处成像,两透镜作为整体应沿光轴向____边移动距离_________,这个新的像是_____像(填“实”或“虚”)、______像(填“正”或“倒”),放大率为______.
七、(29届复)图中为一薄凸透镜,为高等于与光轴垂直放置的线状物,已知经成一实像,像距为。现于的右方依次放置薄凹透镜、和薄凸透镜以及屏,它们之间的距离如图所示,所有的透镜都共轴,屏与光轴垂直,、焦距的大小均为。已知物经上述四个透镜最后在屏上成倒立的实像,像高为。
1、焦距的大小为 cm,焦距的大小为 cm。
2、现保持、、和位置不变,而沿光轴平移、,最后在屏上成倒立的实像,像高为,此时和的距离为 cm,和的距离为 cm。(保留结果至小数点后一位)
答案: (4分,填至的,都给4分)
(4分,填至的,都给4分)
(4分,填至的,都给4分)
(4分,填至的,都给4分)
八、(27届复)正午时太阳的入射光与水平面的夹角。有一座房子朝南的墙上有一个直径的圆窗,窗口中心距地面的高度为H。试设计一套采光装置,使得正午时刻太阳光能进入窗口,并要求进入的光为充满窗口、垂直墙面、且光强是进入采光装置前2倍的平行光。可供选用的光学器件如下:一个平面镜,两个凸透镜,两个凹透镜;平面镜的反射率为,透镜的透射率为,忽略透镜表面对光的反射。要求从这些器件中选用最少的器件组成采光装置。试画出你所设计的采光装置中所选器件的位置及该装置的光路图,并求出所选器件的最小尺寸和透镜焦距应满足的条件。
七、(24届)( 25 分)如图所示, L 是一焦距为 f 的薄凸透镜( F 与F ’为其焦点).在透镜右侧焦点F ’处放置一曲率半径大小为 R 的球面反射镜(其顶点位于 F ’处),透镜和球面镜组成一轴对称的光学系统.在透镜
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L 左侧光轴上有限远处有一发光点P,它发出的傍轴光线经此光学系统后,恰好成像在P点.试在下面第 1 和第 2 小题中填空,在第 3 小题中作图.
1 .若球面镜为凹面镜,则P点到透镜的距离等于_____________;若球面镜为凸面镜,则P点到透镜的距离等于____________________ .
2 .若将一短细杆垂直于光轴放置,杆的下端位于P点,则此细杆经上述