竞赛课件24:几何光学问题集成(1)(3)

2018-11-17 21:32

小路灯L发出的光束在离灯R0=100 m处会聚成小光斑A.在光传

播的路径上放两个正方形平面镜,如图.两镜面的交线到灯的距离r=70 m,并且垂直穿过光束轴.两面镜互相垂直,其中一个平面镜与光束轴交成角α=30°,则现在光束将会聚在离灯__________m处.

则两垂直平面镜将令灯发出的光束会聚于离灯

L发出的光为会聚光束,A为虚物点

轴以上部分光束经平面镜OM反射仍为会聚光束,顶点在A1,A1与A关于OM对称

向A1会聚的这束光射向平面镜ON并被二次反射,反射光束会聚于A3,相当于虚物A1通过ON成实像,A3与A1关于ON对称,由于OM与ON垂直,易知A3在L发出的光束轴上且OA3= OA;

同理,L发出的轴以下部分光束先经平面镜ON反射、再经平面镜OM反射亦不改变会聚性,并由对称性知会聚于A3

A2ML虚物AOA3A1N40100m?2?30m?40m由点光源S发出的近轴光线经透明球形成像,像到透

明球的距离为b,如图所示.如果沿垂直于水平轴将球分成两半,左

左侧,与球的距离为边一半的平面上镀银,那么像的位置在__________

b.____________

S??左半平面镀银成平面镜,通过左球面的折射光线通过平面镜反射不改变光束敛散性只是再次由左球面折射而已

??S?bS?两像情况完全相同,关于平面镜对称

与深度为3 cm的水面上(n1=1.33)漂浮着2 cm厚的醇

(n2=1.36)层,则水底距醇表面的像视深度为___________3.7cm.

对水醇界面

y?n2nh11对醇气界面

H?y?h2n21.36?3?2?1.331.36cm醇表面

h2H水醇界面h1y底?3.7cmS?如图所示,两块平面镜宽度均为L=5 cm ,相交

成角α=12°,构成光通道.两镜的右端相距为d=2 cm,左端靠在光接收器的圆柱形的感光面上.试问入射光线与光通道的轴成的最大角度为多少,才能射到光接收器上?

不经反射,入射光能射到感光面上,入射光与轴所成最大角如图经一次反射而能入射光面上,入射光与轴所成最大角增大以最大角度入射的光线延长后应恰与接受器表

?max面相切,如图

?1?2??m????2dr2L?而sin?sin???1?sin?0.522?L?r?r?Ld2??max?30?6?36???如图所示,介质在一定区域x>0、y>0内的折射率随着y的变化而连续变化.一束细光束沿x方向垂直入射到介质表面,并沿着一个半径为R的圆弧路径穿过介质,求折射率n随y变化的规律.如果y=0时折射率n0=1,已知的材料中最大折射率(金刚石折射率)不超过2.5,圆弧所对应的圆心角最大可能达多少?专题24-例3光穿过几个互相平行的、折射率不同的介质区时有yy?yO点光沿x方向,则第i层入射角ri满足n0sin??n1sinr1????nisinriOnin3ririri+1n0n0n2?n1sinri?sin90?Onini?n0?由图示几何关系得y?R?Rsinri?R?1??ni??Rxxn(y)?n0?1,nm?2.5?m?90?sin?R?yn0?11?66.4?


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