2020 工程光学(福建江夏学院) 最新满分章节测试答案
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本课程起止时间为:2020-02-17到2020-07-04
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第一章 几何光学的基本定律 课堂测验
1、 问题:光在真空中传播40ps(1ps=10的-12次方秒)的时间内在折射率为4/3的水中能传播多少距离？
选项：
A:9m
B:90mm
C:9mm
D:16mm
E:160mm
F:16m
答案: 【9mm】
2、 问题:观察池塘水底之物时，目测池塘的深度约为3m，实际水深4m，求水的折射率。
选项：
A:1.33
B:1.67
C:0.75
D:以上都不对
答案: 【1.33】
3、 问题:若水面下200mm处有一发光点，水的折射率为4/3，求我们在水面上能看到被该发光点照亮的范围(圆直径)有多大？
选项：
A:453.56mm
B:226.79mm
C:352.77mm
D:176.38mm
答案: 【453.56mm】
4、 问题:一针孔对一物体于屏上形成一30mm高的像，若将屏拉远25mm则像的高度为35mm，试求针孔到屏间的原始距离。
选项：
A:600mm
B:300mm
C:150mm
D:75mm
答案: 【150mm】
5、 问题:光在平面产生折射时，光的路径对应光程的何种极值？
选项：
A:极大值
B:常量
C:极小值
D:以上都不对
答案: 【极小值】
6、 问题:以下何种情况不属于完善成像
选项：
A:平面波经光学系统仍为平面波
B:平面波经光学系统变成球面波
C:球面波经光学系统变成非球面波
D:球面波经光学系统变成平面波
E:非球面波经光学系统变成平面波
答案: 【球面波经光学系统变成非球面波;
非球面波经光学系统变成平面波】
7、 问题:以下现象中，符合光的反射定律的是
选项：
A:照镜子洗脸
B:天上一个月亮，水里一个月亮
C:汽车后视镜
D:池水变浅
E:日食
答案: 【照镜子洗脸;
天上一个月亮，水里一个月亮;
汽车后视镜】
8、 问题:以下现象中，最适合用光的折射定律解释的是
选项：
A:平湖秋月
B:三潭印月
C:床前明月光，疑是地上霜
D:池水变浅
E:水里筷子变弯
答案: 【池水变浅;
水里筷子变弯】
9、 问题:以下现象主要用光的直线传播定律可以解释的是
选项：
A:天上一个月亮，水里一个月亮
B:手影游戏
C:利用大凹面镜制作的太阳灶
D:放大镜成像
E:日食
答案: 【手影游戏;
日食】
【作业】第一章 几何光学的基本定律 第一章作业
1、 问题:有一光线以60°的入射角入射于
的磨光玻璃球的任一点上， 其折射光线继续传播到球表面的另一点上，试求在该点反射和折射的光线间的夹角。
评分规则: 【 提交了本题作业得6分
根据入射角和折射定律，求出光线由磨光玻璃球表面进入球体的折射角值30度或者写出表达式
根据球体的性质得出光线继续传播到球表面另一点时的入射角
得到反射角30度和折射角60度
求出反射光线和折射光线的夹角90度
】
2、 问题:若水面下20厘米处有一发光点，我们在水面上能看到被该发光点照亮的范围(圆直径)有多大？(水的折射率为1.333)
评分规则: 【 提交作业
求出或者用公式表示光在水到空气的界面上发生全反射的临界角。
由临界角和发光点到水面的距离求出能看到的圆的直径453.6mm。
】
3、 问题:入射到折射率为n=1.5163的等腰直角棱镜的一束会聚光束(见图1-3)， 若要求在斜面上发生全反射，试求光束的最大孔径角2U。
评分规则: 【 做了本题
求出棱镜斜面上发生全反射的临界角
根据几何关系得到光线进入棱镜的折射角，继而求出入射角，其2倍为2U=11.34度
】
【作业】第二章 球面与球面系统 第二章作业
1、 问题:有一直径为100mm、折射率为1.5的抛光玻璃球，在视线方向可见球内有二个气泡，一个位于球心，另一个位于球心与前表面间的一半处。求二个气泡在球内的实际位置。(一个在球心，一个距离前表面30mm)
评分规则: 【 按时完成本次作业得6分。
球心的像还在球心，所以一个气泡在球心
另一个使用单个折射球面物像位置关系公式，其中物方为玻璃，像方为空气，注意这是虚像，像方截距为负(1分)，计算出物方截距，得出距离前表面30mm(2分)
】
2、 问题:实物位于曲率半径为的凹面镜前什么位置时，可得到 1)放大到4倍的实像；2)放大到4倍的虚像；3)缩小到1/4倍的实像？是否可能得到缩小到1/4倍的虚像？
评分规则: 【 完成并按时提交本题作业
用单个折射球面物像位置关系公式，根据放大倍率进行变量替换，因为要求物方截距，一般将像方截距用放大倍率和物方截距表示，当然也可以用其他表示。
计算答案，每个1分。分别为：(1)l=0.625r (2)l=0.375r (3)l=2.5r (4)不可能 (其中r自身符号为负。如果在公式中认为r为正，则曲率半径应用-r代入，所得结果中应都有负号)
】
3、 问题:人眼的角膜可认为是一曲率半径为7.8mm的折射球面，其后是n=4/3的液体。 如果看起来瞳孔在角膜后3.6mm处，且直径为4mm，求瞳孔的实际位置和直径。
评分规则: 【 按时完成并提交本题
用单个折射球面物像位置关系公式，物方为液体，像方为空气，r=-7.8。代入像方截距-3.6求物方截距。有同学根据光路可逆计算也可以，但代入得数据和符号要正确。
作计算：(1)求出 l=-4.16mm(1分)(2)根据两方截距和折射率求出垂轴放大率(1分)(3)根据放大率和瞳孔像的直径求瞳孔的实际直径 2y=3.47mm(1分)。
】
第二章 球面与球面系统 单元测验
1、 问题:一折射球面，其像方焦距和物方焦距分别为144mm和-120mm，物方介质 为n=4/3的水，求球面的曲率半径r和像方介质折射率n’
选项：
A:r=24mm,n’=1.6
B:r=-24mm,n’=1.6
C:r=24mm,n’=1.11
D:r=-24mm,n’=1.11
答案: 【r=24mm,n’=1.6】
2、 问题:以下公式中，表征光学系统传播信息量的是
选项：
A:折射定律公式
B:高斯公式
C:阿贝不变量公式
D:拉赫不变量公式
答案: 【拉赫不变量公式】
3、 问题:有一18mm 高的物体位于折射球面前180mm 处，球面的半径为30mm，物方为空气，像方介质折射率为1.52，求像的正倒和位置
选项：
A:成倒立实像，折射球面后129mm处
B:成倒立虚像，折射球面后129mm处
C:成倒立实像，折射球面前129mm处
D:成正立实像，折射球面前129mm处
答案: 【成倒立实像，折射球面后129mm处】
4、 问题:当垂轴放大率小于0，所成像特点为
选项：
A:倒立的像
B:正立的像
C:物像虚实相同
D:物像虚实相反
答案: 【倒立的像;
物像虚实相同】
5、 问题:对于折射球面的轴向放大率，描述正确的是
选项：
A:物点沿轴向移动，其像点沿光轴同向移动。
B:空间物体成像时会变形。
C:正方体成像还是正方体
D:轴向放大率小于0
答案: 【物点沿轴向移动，其像点沿光轴同向移动。;
空间物体成像时会变形。】
6、 问题:关于符号规则，描述正确的是
选项：
A:角度起始点是从光轴到光线再到法线，顺时针为正，逆时针为负
B:沿轴线段，与顶点为起点，与光线传播方向相同为正，相反为负
C:垂轴线段，光轴之上为负，之下为正
D:相邻折射面间隔，从前一个面到后一个面，与光线传播方向相同为负，相反为正
答案: 【角度起始点是从光轴到光线再到法线，顺时针为正，逆时针为负;
沿轴线段，与顶点为起点，与光线传播方向相同为正，相反为负;
垂轴线段，光轴之上为负，之下为正】
7、 问题:一正方体经折射球面成像后还是正方体
选项：
A:正确
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