工程光学课后答案(郁道银版).pdf

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文档介绍

《工程光学》郁道银版

第一章

1、已知真空中的光速c =3 m/s,求光在水(n=1.333)、冕牌玻璃(n=1.51)、火石玻璃(n=1.65)、

加拿大树胶(n=1.526)、金刚石(n=2.417)等介质中的光速。 解: 则当光在水中,n=1.333 时,v=2.25 m/s, 当光在冕牌玻璃中,n=1.51 时,v=1.99 m/s, 当光在火石玻璃中,n=1.65 时,v=1.82 m/s, 当光在加拿大树胶中,n=1.526 时,v=1.97 m/s, 当光在金刚石中,n=2.417 时,v=1.24 m/s。

2、一物体经针孔相机在屏上成一60mm 大小的像,若将屏拉远50mm,则像的大小变为70mm,

求屏到针孔的初始距离。 解:在同种均匀介质空间中光线直线传播,如果选定经过节点的光线则方向不变,令屏到针

孔的初始距离为x ,则可以根据三角形相似得出: 所以x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm。 3、一厚度为200mm 的平行平板玻璃(设n=1.5),下面放一直径为1mm 的金属片。若在玻

璃板上盖一圆形纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片,问纸片最小直径应为多

少? 解:令纸片最小半径为x, 则根据全反射原理,光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会

发生全反射,而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。而全反射临界角求取方

法为: (1) 其中n =1, n =1.5, 2 1 同时根据几何关系,利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法

为: (2) 联立(1)式和(2 )式可以求出纸片最小直径x=179.385mm , 所以纸片最小直径为

358.77mm。

4 、光纤芯的折射率为n 、包层的折射率为n ,光纤所在介质的折射率为n ,求光纤的数值孔径 1 2 0 (即n sin

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