内容正文:
安阳市物理竞赛联考2022至2023学年第 一 学期期 末 考试
一、简答题(30分)
1. 当保持入射光线的方向不变,使平面镜转动角,反射光线将如何变化?
2. 什么情况下光学系统的主点与节点重合?单个折射球面的主点位置在什么位置?
3. 望远镜的分划板一般设置在什么位置?
4. 为了减小开普勒望远镜的目镜口径,通常在物镜后面某一特定位置加入一块场镜,该位置通常选在何处?加入场镜后是否会改变望远镜的视角放大率?
5. 单色像差有哪几种?轴上点单色像差又有哪些?
6. 有一放大镜,焦距为50mm,其放大率为多少?
7. 什么是孔径光阑?什么是视场光阑?如何确定一个光学系统孔径光阑?
8. 请说出像场弯曲的特点?
9. 一个光学系统中加入一个反射棱镜后,其像面位置与未加入棱镜前像面位置有无改变?向何方向改变?
10. 近视眼和远视眼分别用什么性质的眼镜校正?
11. 有一显微镜,物镜放大率为40,目镜的放大率为10,该显微镜的放大率为多少?
12. 当物位于透镜的2倍物方焦距时,其像位于什么位置?垂轴放大率为多少?
13. 颜色的三个表观特征是什么?如果有三种颜色,其中有一种颜色可以由另外两种颜色混合而成,这三种颜色可称为三原色吗?
14. 平行光入射于一透镜组,当使透镜组绕一和光轴垂直的轴转动时,要求在视场中像点位置不变,该轴应装在何处?
15. 一个点光源分别距离桌面正上方2米和4米时,桌面的照度相差多少?
二、作图(15分)
16. 求物体AB的像。
17. 凸透镜L1和L2及其焦点的位置示于图中,将傍轴小物PQ放在L1的第一焦面上,用作图法求它的像。
18. 判断判断下面各棱镜或棱镜系统的转像情况。设输入为右手坐标系,画出相应的输出坐标系。
19. 有一玻璃材料制作双凸薄单透镜,,,,求此薄单透镜的焦距为多少?
20. 凸透镜L1和凹透镜L2的焦距分别为20.0cm和40.0cm,L2在L1之右40.0cm,傍轴小物放在L1之左30.0cm,求它的像。
21. 已知一开普勒望远镜,其放大倍率为6倍,物方视场角,镜筒长度,出射瞳孔直径。求:
(1)物镜,目镜焦距各为多少?
(2)入射瞳孔直径多少?
(3)分划板直径为多少?
(4)像方视场角为多少?
22. 一支功率为5mW的氦氖激光器,光视效能为152lm/W,发光面直径1mm,发散角(光束半顶角)为1mrad,求:
(1)激光器发出的总光通量?
(2)发光强度?
(3)激光器发光面的光亮度?
(4)激光束在5m远处屏幕上产生的光照度?
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安阳市物理竞赛联考2022至2023学年第 一 学期期 末 考试
一、简答题(30分)
1. 当保持入射光线的方向不变,使平面镜转动角,反射光线将如何变化?
【答案】反射光线将相对原反射光线改变2角
【解析】
【详解】设原入射光线的入射角为β,则反射光线的反射角也为β。当保持入射光线的方向不变,使平面镜转动角,原反射光线与新法线的夹角为,则入射角变为,新反射光线与新法线的夹角为,新反射光线与原反射光线之间的夹角为。
2. 什么情况下光学系统的主点与节点重合?单个折射球面的主点位置在什么位置?
【答案】;单个折射球面的主点位置在球面的顶点
【解析】
【详解】当系统位于同一种介质中时,主点和节点重合,即。单个折射球面的主点位置在球面的顶点
3. 望远镜的分划板一般设置在什么位置?
【答案】目镜的物方焦平面上,孔径光阑在物镜框处,视场光阑在分划板处
【解析】
【详解】分划板一般安装在望远镜的目镜的物方焦平面上,它是一块极薄的表面刻有分划密位线的薄玻璃,由于这块薄玻璃理论上讲也参与了成像,延长了物镜的焦距,会对右目镜的长度有或多或少的影响。此时孔径光阑在物镜框处,视场光阑在分划板处。
4. 为了减小开普勒望远镜的目镜口径,通常在物镜后面某一特定位置加入一块场镜,该位置通常选在何处?加入场镜后是否会改变望远镜的视角放大率?
【答案】一般选在物镜像方焦平面处,不会
【解析】
【详解】为了减小开普勒望远镜的目镜口径,一般在物镜后面选在物镜像方焦平面处加入一块场镜,加入场镜后不会改变望远镜的视角放大率。
5. 单色像差有哪几种?轴上点单色像差又有哪些?
【答案】球差、慧差、像散、像场弯曲、畸变;球差、色差
【解析】
【详解】单色像差可分为五种:球面像差简称球差(是轴上像差)、慧形像差简称慧差(跟孔径和视场都有关)、③像散差简称像散、像场弯曲简称场曲、⑤畸变。
轴上点单色像差有:球差、色差。
6. 有一放大镜,焦距为50mm,其放大率为多少?
【答案】5倍
【解析】
【详解】使用一个焦距为5cm的凸透镜作为放大镜,正常人的明视距离为25cm,故放大率为
(倍)
7. 什么是孔径光阑?什么是