物理光学与应用光学习题解第三章
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第三章单元分析单元概述这一章主要讲述透镜的初步知识和透镜在日常生活中的应用。
透镜是照相机、投影仪等光学仪器的最重要的组成部分,研究透镜对光的作用和凸透镜成像是本章的核心内容,本章的所有内容都围绕这个核心展开的。
照相机、投影仪、放大镜是日常中常见的光学仪器,学生应该对他们有所了解这些只是对学生了解透镜成像规律的实际应用,感受“物理是有用的”,以及在情感态度与价值观方面的教育都是很有价值的。
课标要求1.通过实验,认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。
2.探究并知道凸透镜成像的规律。
3.了解凸透镜成像的应用。
章节分析第一节透镜介绍了透镜的基础知识及其对光的作用是本章的基础,课本从透镜的外观及其对光线的作用两个方面认识凸透镜和凹透镜的区别,使学生意识到把握事物的本质的重要性。
在认识透镜上,教材设计了对比试验,通过对不同形状透镜的观察,总结出透镜的区别。
然后通过数学做图的方式让学生巩固对透镜的认识,并介绍透镜的相关名词如光心、主光轴等等,最后再通过一个学生的动手探究实验,增加了学生对透镜的体验,使学生对这种重要的光学元件对光的作用了解得充分一点。
通过多种教学手段相辅,学生动手实验、教师演示分析、多媒体动画演示等,将整个对光线的作用通过慢镜头模拟展示,让学生比较轻松地将本节的重难点掌握。
第二节生活中的透镜介绍生活中的透镜,要让学生对生活中常见的透镜及其成像的情况在头脑中获得初步的、生动具体的感性认识。
这样做的目的是,要让学生以此为基础,带着问题去研究凸透镜成像的规律。
例如学生能根据这些感性认识,提出与凸透镜成像的相关问题,能对凸透镜成像规律做一些初步的猜想,等等。
教材先在课前让学生以小组的形式进入到生活中进行调查,了解透镜在生活中的应用,对放大镜、照相机、投影仪的基本构造和成像原理有初步的认识,课上学生通过制作水放大镜、制作模型照相机、网上学习等方式,体验放大镜、照相机、投影仪的成像原理,课后利用兴趣小组对生活中的透镜进行深入和广泛的学习,并对课上的制作进行修改和完善,以制做展板和进行小制作展览的方式进行交流。
人教版八年级物理《第三章透镜及其应用》单位测试题及谜底之南宫帮珍创作编号姓名评分一、单项选择题(13×3分=39分)1. 关于透镜, 下列说法中正确的是()A. 光线通过凹透镜一定不会相交B. 光线通过凸透镜一定能会聚于一点C. 凸透镜只对平行光有会聚作用D. 一个凸透镜有两个实焦点2. 下列四种光学器件成像情况正确的是()A. 照相机成正立、缩小的实像B. 投影仪成正立、放年夜的实像C. 放年夜镜成正立、放年夜的虚像D. 潜望镜成正立、等年夜的实像3. 下列关于实像和虚像的说法中, 正确的是()A. 实像是由光的折射形成的, 虚像是由光的反射形成的B. 看到实像时有光进入人眼, 看到虚像时没有光进入人眼C. 实像是缩小或放年夜的, 虚像都是放年夜的D. 实像能用光屏承接, 虚像不能用光屏承接4. 小丽同学拍了一张1寸挂号相后, 又想拍一张2寸的挂号相,摄影师应该采用的法子是()A. 靠近小丽, 同时镜头往前伸B. 靠近小丽, 同时镜头往后缩C. 远离小丽, 同时镜头往前伸D. 远离小丽, 同时镜头往后缩5. 小阳同学同学在做凸透镜成像实验时, 观察到在距凸透镜20cm处的光屏上呈现一个放年夜的像.则此凸透镜的焦距可能为()A. 5cmB. 10cmC. 15cmD. 25cm6. 在凸透镜成像中, 若获得一个与物体在镜同侧的像, 则这个像一定是()A. 缩小、正立的虚像B. 放年夜、正立的虚像C. 缩小、倒立的实像D. 放年夜、倒立的实像7.如图所示, 小刚同学手握放年夜镜, 隔着放年夜镜看物体, 则看到的()A. 只能是正立放年夜的像B. 只能是倒立缩小的像C. 只能是倒立放年夜的像D. 这三种像都可以看到8. 如图所示, 在“研究凸透镜成像特点”的实验中, 右侧光屏上呈现了清晰的烛焰像.已知凸透镜的焦距为f, 由此可以判断左侧蜡烛到凸透镜的距离u所在的范围是()A. u<fB. f<u<2fC. u=2fD. u>2f9. 小明同学在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验.当烛焰、透镜及光屏的相对位置如图所示时, 恰能在光屏上获得一个清晰的像.由此判断, 他所用的凸透镜的焦距()A. 一定小于8cmB. 一定年夜于20cmC. 一定在8cm到10cm之间D. 一定在10cm到16cm之间10. 当物体距凸透镜8cm时, 在凸透镜另一侧的光屏上成一个清晰放年夜的实像;若坚持物体与光屏的位置不变, 把凸透镜向光屏方向移动2cm, 则在光屏上成一清晰的缩小的像.则凸透镜的焦距f是()A. f<2cmB. 2cm<f<4cmC. 4cm<f<5cmD. 5cm<f<8cm11. 下列图中, 暗示的是近视眼形成原因的是()12. 用显微镜和普通天文望远镜观察物体时, 你注意过像的正倒吗?如果还没注意过, 请你根据已学过的光学知识判断, 关于像的正倒, 以下说法正确的是()A. 用显微镜观察时像是倒立的, 用天文望远镜观察时像是正立的B. 用显微镜观察时像是倒立的, 用天文望远镜观察时像是倒立的C. 用显微镜观察时像是正立的, 用天文望远镜观察时像是倒立的D. 用显微镜观察时像是正立的, 用天文望远镜观察时像是正立的13. 如图所示, 小强同学用两只焦距分歧的放年夜镜一前一后放在眼前观察远处的物体, 则下列说法中正确的是()A. 两只放年夜镜对物体进行了两次放年夜B. 两只放年夜镜组合在一起相当于一台显微镜C. 两只放年夜镜组合在一起相当于一架望远镜D. 将两只放年夜镜的位置对调后, 观察同一物体的年夜小是相FFF F FF F F F F 同的二、填空题(每空1分, 共23分)14. 同学们在讨论“如何在野外生存”的问题时, 提出:在野外如果没有火种, 怎么生火取暖呢?一位同学想出了一个“削冰取火”的法子, 你认为“削冰”就是把冰制成;“取火”应把要扑灭的物体放在其位置.15. 有下列几种罕见的镜子:A. 平面镜, B. 凹透镜, C. 凸面镜, D. 凸透镜, E. 凹透镜.其中发生光的反射的是;发生光的折射是;能会聚光的是;能发散光的是.(填字母代号)16. 小刚同学用焦距为10cm 的凸透镜做实验, 实验装置如图所示, 在实验过程中坚持凸透镜的位置不变, 请你根据所学知识完成下列填空.(1)改变蜡烛位置, 使其位于20cm 刻度线处,再移动光屏, 使烛焰在光屏上成清晰的 、的实像.(2)改变蜡烛位置, 使其位于35cm 刻度线处, 再移动光屏, 使烛焰在光屏上成清晰的、的实像.(3)改变蜡烛位置, 使其位于42cm 刻度线处, 小刚从凸透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰的、的像.17. 甲、乙两个同学都是近视眼, 甲视力0.4, 乙视力0.8.则通常情况下, (选填“甲”或“乙”)眼睛的晶状体更厚;他们要矫正视力, 配戴的近视眼镜度数更高, 透镜 的焦距更.18. 正常眼睛的远点在, 近点年夜约在处;明视距离年夜约是.19. 为了获得更加清晰的天体照片, 哈勃空间望远镜安排在外, 以防止干扰.20. 人眼看同一个物体, 会呈现“远小近年夜”的现象, 这和物体与人的眼睛所成视角的年夜小有关, 如图所示.同一个物体离人眼越远时,视角越.当人离分歧年夜小的物体一样远时, 视角也会分歧, 物体越年夜, 则视角越.(选填“年夜”或“小”) 三、作图题(共14分)21.(6分)如图所示, 请完成光路图.22.(4分)完成下列透镜的光路.23.(4分)在下列方框中各画一个合适的透镜, 并确定其位置. 四、探究与立异题(共24分)24. (4分)小红的爸爸是近视眼, 要戴近视眼镜矫正;爷爷是远F F像的性质 像与物在镜的 年夜小 倒正 实虚 u >2f 缩小 倒立 实像 2f >v >f 有清晰像 两侧 照相机u =2f 等年夜倒立 实像 v =2f 有清晰像 两侧 ∕2f >u >f 放年夜倒立 实像 v >2f有清晰像 两侧 投影仪 u =f不成像∕物距 应用 像距 观察光屏 视眼, 要戴老花眼镜矫正.爸爸和爷爷的眼镜外形一模一样.有一天, 两只眼镜放在一起无法判别, 于是小红设计了以下两种方法来分辨.请你帮小红完成下列表格的空白栏.用手 触摸 眼镜名称 镜子类型 判断依据近视眼镜 凹透镜 老花眼镜 凸透镜 观看 报纸眼镜名称 镜子类型 判断依据近视眼镜 凹透镜 老花眼镜凸透镜25.(6调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度, 目的是为了使烛焰的像.若凸透镜位置不变, 先后把 蜡烛放在a 、b 、c 、d 、e 各点, 分别调节光屏的位置: (1)蜡烛放在点时, 屏上呈现的像最年夜;(2)蜡烛放在点时, 屏上呈现的像最小;(3)蜡烛放在点时, 当屏上呈现清晰的像时, 屏距透镜最远; (4)蜡烛放在点时, 无论怎样移动光屏, 在屏上都得不到烛焰的像, 但透过透镜却可以观察到(选填“缩小”、“等年夜”或“放年夜”)的像.26. (5分)在探究凸透镜成像规律的实验中.(1)当扑灭的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图所示A 、O 、B位置时, 在光屏上C 处会获得一个清晰的(选填“正立”或“倒立”)、 (选填“缩小”、“等年夜”或“放年夜”)的 烛焰的(选填“实”或“虚”)像.(2)当用另一支较短的蜡烛替换原蜡烛, 则在光屏上(选填“C ”、“D ”或“E ”)处 仍能获得一个清晰的像.(3)如果透镜不动, 将蜡烛移至B 位置, 则光屏放置在A 位置(选填“能”或“不能”)观察到清晰的烛焰的像. 27. (4分) 凸透镜成像的规律是从年夜量实验中归纳获得的, 如下表所示: 进一步分析、综合以上凸透镜成像的规律, 还可以归纳得出的规律有:(写出两条即可)28.(5分)给你一副老花镜、一把刻度尺、一张白纸片, 请你在晴天里测出它的度数, 完成下列简要实验步伐: ① 把老花镜的一块镜片着太阳光, 移动镜片后面的白纸片, 直到上面呈现一个、最亮的亮点.②测出小亮点到镜片的距离即.③由D = 100Φ=求出这块镜片的度数.④换用另一块镜片, , 可求出另一块镜片的度数.29、当他人嚼脆饼时, 你听到的声音很小;而你自己嚼同样的脆饼时, 你会听到较年夜的咀嚼声, 这是因为前者的声音是靠_______传布, 后者的声音是靠_______传布.30、蜜蜂同党每秒钟振动300次, 那么它的振动频率为_______Hz;这种声音_______ (填“能”或“不能”)被人耳听见.参考谜底一、单项选择题14.凸透镜, 焦点.15.ABC, DE, BD, CE.16.缩小, 倒立;放年夜, 倒立;放年夜, 正立, 虚.17.甲, 甲, 短.18.无限远, 10 cm, 25 cm.19.年夜气层, 年夜气层.20.小, 年夜.三、作图题21.略..22.略.23.提示:凹透镜, 凸透镜,四、探究与立异题24.中间薄边缘厚, 中间厚边缘薄;字变小, 字变年夜.25.呈现在光屏中央;d, a, d, e, 放年夜.26.(1)倒立, 缩小, 实.(2)D.(3)能.27.(1)一倍焦距分虚实, 两倍焦距分年夜小.(2)成实像时, 物近像远像变年夜等.28.①正对, 最小.②焦距f.100③ .④重复前面的步伐.29、空气、骨/固体30、300、能。
第三章3.1 光的色彩颜色(2019)一.选择题1.“万物生长靠太阳”,绿色植物的生长需要阳光。
物理学研究表明,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,由此可以推测,不利于绿色植物生长的光是()A.红光B.黄光C.绿光D.紫光2.如图所示,一束太阳光通过三棱镜后,下列说法正确的是()A.光仍按原来方向传播B.光将向斜上方偏转C.在光屏上呈现各种色光D.光屏上只呈现红、绿、蓝三种色光3.关于光的色散实验,以下说法不正确的是()A.白光通过棱镜后,传播方向发生改变B.色散现象表明,白光是复色光C.单色光通过棱镜时,传播方向不会发生改变D.单色光通过棱镜时,不会发生色散4.关于光现象,下列的描述中正确的是()A.“立竿见影”与“小孔成像”的形成原因是不一样的B.手机拍摄时所成的像与平时照镜子所成的像都是实像C.近视眼应配戴凸透镜矫正D.雨后天空中的彩虹是光的色散现象5.英国物理学家牛顿1666年观察到了光的色散现象,下列光现象与光的色散成因相同的是()A.镜中的人像B.桌面苹果的影子C.月食D.被放大镜放大的图案6.下列光现象与其成因对应正确的是()A.雨后彩虹一光的色散B.鱼翔浅底一光的直线传播C.小孔成像一光的反射D.镜花水月一光的折射7.下列现象中属于光的色散现象的是()A.透过树丛的光束B.平面镜中蜡烛的像C.用鱼叉叉水中的鱼D.透过三棱镜的太阳光二.填空题8.光的三原色是指红、蓝、。
一个橘黄色的橙子放在黑暗的房间里,用蓝光照射它,橙子呈现色。
9.2019年4月23日是人民海军成立70周年,如图所示,14时30分许,检阅舰抵达阅兵海域。
舰上的五星红旗迎风飘扬,红旗(选填“反射”或“吸收”)红光。
激越昂扬的《分列式进行曲》响起,海上阅兵正式开始。
“同志们好!”,统帅的亲切问候是通过传入受阅官兵耳中的。
10.2018年8月31日,余姚上空出现了天文奇观﹣﹣霓虹,如图所示。
“霓”与“虹”是一种相对应的自然现象,都是阳光经过空气中的水珠时发生光的(填“反射”或“折射”)形成的。
第三章光的折射透镜(易错55题19大考点)训练范围:苏科版八年级上册第3章。
一.光的折射现象(共9小题)1.下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是()A.图甲中,人在岸边看到水中鱼的位置,比鱼在水里的实际位置高一些B.图乙中,雨后的彩虹说明太阳光是由红、绿、蓝三种色光混合而成C.图丙中,树荫下光斑的形状与树叶间小孔的形状有关D.图丁中,坐在教室边上的同学看不清黑板上的字,是因为发生了光的漫反射【答案】A【解答】解:A、由于光的折射,在岸上看到水里的鱼比它的实际位置高一些,故A正确;B、雨后的彩虹说明太阳光是由七种色光组成的,故B错误;C、树荫下光斑是太阳经小孔成的实像,像的形状与小孔的形状无关,故C错误;D、坐在教室边上的同学看不清黑板上的字,是因为发生了光的镜面反射,故D错误。
故选:A。
2.下列几种现象中,属于光的折射现象的是()A.屏幕上的手影B.平面镜中的像C.海上出现海市蜃楼D.水中亭子的倒影【答案】C【解答】解:A、手在墙上形成手影,是因为光在同一均匀介质中沿直线传播。
故A不符合题意。
B、平面镜成像属于光的反射,故B不符合题意。
C、海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,是由于光在密度不均匀的物质中传播时,发生折射而引起的,故C符合题意。
D、水中亭子的倒影是平面镜成像,平面镜成像属于光的反射,故D不符合题意。
故选:C。
3.在太公湖,妈妈给小明拍照时,看到了对岸树木在水中的倒“影”、水中的鱼“影”、地面上小雨的“影”子。
关于“影”的形成原理,下列说法正确的是()A.妈妈的摄“影”——光的直线传播B.树木的倒“影”——光的反射C.水中的鱼“影”——光的反射D.小雨的“影”子——光的折射【答案】B【解答】】解:A、妈妈的摄“影”,属于凸透镜成像,是由光的折射形成的,故A错误;B、树木的倒“影”,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故B正确;C、水中的鱼“影”,水中鱼反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是鱼的虚像,即鱼“影”是由光的折射形成的,故C错误;D、小雨的“影”子,是由于光的直线传播形成的,故D错误。
第七章●习题7-1. 有一玻璃球,折射率为3,今有一光线射到球面上,入射角为60°,求反射光线和折射光线的夹角。
7-2. 水槽有水20cm深,槽底有一个点光源,水的折射率为1.33,水面上浮一不透明的纸片,使人从水面上任意角度观察不到光,则这一纸片的最小面积是多少?7-3. 空气中的玻璃棒,n’=1.5163,左端为一半球形,r=-20mm。
轴上有一点光源,L =-60mm。
求U=-2°的像点的位置。
7-4. 简化眼把人眼的成像归结为只有一个曲率半径为5.7mm,介质折射率为1.333的单球面折射,求这种简化眼的焦点的位置和光焦度。
7-5. 有一玻璃球,折射率为n=1.5,半径为R,放在空气中。
(1)物在无穷远时,经过球成像在何处?(2) 物在球前2R处时像在何处?像的大小如何?7-6. 一个半径为100mm的玻璃球,折射率为1.53。
球内有两个气泡,看来一个恰好在球心,另一个在球的表面和球心之间,求两个气泡的实际位置。
7-7. 一个玻璃球直径为60mm,折射率为1.5,一束平行光入射在玻璃球上,其会聚点应该在什么位置?7-8. 一球面反射镜,r=-100mm,求β=0,-0.1,-1,5,10情况下的物距和像距。
7-9. 一球面镜对其前面200mm处的物体成一缩小一倍的虚像,求该球面镜的曲率半径。
7-10. 垂直下望池塘水底的物时,若其视见深度为1m,求实际水深,已知水的折射率为4/3。
7-11. 有一等边折射率三棱镜,其折射率为1.65,求光线经该棱镜的两个折射面折射后产生最小偏向角时的入射角和最小偏向角。
●部分习题解答7-2. 解:水中的光源发出的光波在水——空气界面将发生折射,由于光波从光密介质传播到光疏介质,在界面将发生全反射,这时只有光波在界面的入射角小于水——空气界面的全反射的临界角,光线才有可能进入空气,因此界面的透光区域为一个以光源在界面上的垂7-2题用图直投影点为心的圆面,如右图,该圆面的面积即为所求纸片的最小面积。
人教版八年级物理《第三章透镜及其应用》单元测试题及答案编号姓名评分一、单项选择题(13×3分=39分)1. 关于透镜,下列说法中正确的是()A. 光线通过凹透镜一定不会相交B. 光线通过凸透镜一定能会聚于一点C. 凸透镜只对平行光有会聚作用D. 一个凸透镜有两个实焦点2. 下列四种光学器件成像情况正确的是()A. 照相机成正立、缩小的实像B. 投影仪成正立、放大的实像C. 放大镜成正立、放大的虚像D. 潜望镜成正立、等大的实像3. 下列关于实像和虚像的说法中,正确的是()A. 实像是由光的折射形成的,虚像是由光的反射形成的B. 看到实像时有光进入人眼,看到虚像时没有光进入人眼C. 实像是缩小或放大的,虚像都是放大的D. 实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接4. 小丽同学拍了一张1寸登记相后,又想拍一张2寸的登记相,摄影师应该采取的办法是()A. 靠近小丽,同时镜头往前伸B. 靠近小丽,同时镜头往后缩C. 远离小丽,同时镜头往前伸D. 远离小丽,同时镜头往后缩5. 小阳同学同学在做凸透镜成像实验时,观察到在距凸透镜20cm处的光屏上呈现一个放大的像。
则此凸透镜的焦距可能为()A. 5cmB. 10cmC. 15cmD. 25cm6. 在凸透镜成像中,若得到一个与物体在镜同侧的像,则这个像一定是()A. 缩小、正立的虚像B. 放大、正立的虚像C. 缩小、倒立的实像D. 放大、倒立的实像7.如图所示,小刚同学手握放大镜,隔着放大镜看物体,则看到的()A. 只能是正立放大的像B. 只能是倒立缩小的像C. 只能是倒立放大的像D. 这三种像都可以看到8. 如图所示,在“研究凸透镜成像特点”的实验中,右侧光屏上出现了清晰的烛焰像。
已知凸透镜的焦距为f,由此可以判断左侧蜡烛到凸透镜的距离u所在的范围是()A. u<fB. f<u<2fC. u=2fD. u>2f9.当烛焰、透镜及光屏的相对位置如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。
人教版八年级物理《第三章透镜及其运用》单元测试题及答案编号姓名评分一.单项选择题(13×3分=39分)1. 关于透镜,下列说法中准确的是()A. 光线经由过程凹面镜必定不会订交B. 光线经由过程凸透镜必定能会聚于一点C. 凸透镜只对平行光有会聚感化D. 一个凸透镜有两个实核心2. 下列四种光学器件成像情形准确的是()A. 拍照机成正立.缩小的实像B. 投影仪成正立.放大的实像C. 放大镜成正立.放大的虚像D. 潜望镜成正立.等大的实像3. 下列关于实像和虚像的说法中,准确的是()A. 实像是由光的折射形成的,虚像是由光的反射形成的B. 看到实像时有光进入人眼,看到虚像时没有光进入人眼C. 实像是缩小或放大的,虚像都是放大的D. 实像能用光屏承接,虚像不克不及用光屏承接4. 小丽同窗拍了一张1寸登记相后,又想拍一张2寸的登记相,摄影师应当采纳的办法是()A. 接近小丽,同时镜头往前伸B. 接近小丽,同时镜头往后缩C. 远离小丽,同时镜头往前伸D. 远离小丽,同时镜头往后缩5. 小阳同窗同窗在做凸透镜成像试验时,不雅察到在距凸透镜20cm处的光屏上呈现一个放大的像.则此凸透镜的焦距可能为()A. 5cmB. 10cmC. 15cmD. 25cm6. 在凸透镜成像中,若得到一个与物体在镜同侧的像,则这个像必定是()A. 缩小.正立的虚像B. 放大.正立的虚像C. 缩小.倒立的实像D. 放大.倒立的实像7.如图所示,小刚同窗手握放大镜,隔着放大镜看物体,则看到的()A. 只能是正立放大的像B. 只能是倒立缩小的像C. 只能是倒立放大的像D. 这三种像都可以看到8. 如图所示,在“研讨凸透镜成像特色”的试验中,右侧光屏上消失了清楚的烛焰像.已知凸透镜的焦距为f,由此可以断定左侧蜡烛到凸透镜的距离u地点的规模是()A. u<fB. f<u<2fC. u=2fD. u>2f9. 小明同窗在光具座上做“研讨凸透镜成像”的试验.当烛焰.透镜及光屏的相对地位如图所示时,恰能在光屏上得到一个清楚的像.由此断定,他所用的凸透镜的焦距()A. 必定小于8cmB. 必定大于20cmC. 必定在8cm到10cm之间D. 必定在10cm到16cm之间10. 当物体距凸透镜8cm时,在凸透镜另一侧的光屏上成一个清楚放大的实像;若保持物体与光屏的地位不变,把凸透镜向光屏偏向移动2cm,则在光屏上成一清楚的缩小的像.则凸透镜的焦距f 是()A. f<2cmB. 2cm<f<4cmC. 4cm<f<5cmD. 5cm<f<8cm11. 下列图中,暗示的是近视眼形成原因的是()12. 用显微镜和通俗天文千里镜不雅察物体时,你留意过像的正倒吗?假如还没留意过,请你根据已学过的光学常识断定,关于像的正倒,以下说法准确的是()A. 用显微镜不雅察时像是倒立的,用天文千里镜不雅察时像是正立的B. 用显微镜不雅察时像是倒立的,用天文千里镜不雅察时像是倒立的C. 用显微镜不雅察时像是正立的,用天文千里镜不雅察时像是倒立的D. 用显微镜不雅察时像是正立的,用天文千里镜不雅察时像是正立的13. 如图所示,小强同窗用两只焦距不合的放大镜一前一后放在面前不雅察远处的物体,则下列说法中准确的是()A. 两只放大镜对物体进行了两次放大B. 两只放大镜组合在一路相当于一台显微镜C. 两只放大镜组合在一路相当于一架千里镜D. 将两只放大镜的地位对调后,不雅察统一物体的大小是雷同的二.填空题(每空1分,共23分)14. 同窗们在评论辩论“如安在野外生计”的问题时,提出:在野FFF F FF F F F F 外假如没有火种,怎么生火取暖呢?一位同窗想出了一个“削冰取火”的办法,你以为“削冰”就是把冰制成;“取火”应把要点燃的物体放在其地位. 15. 有下列几种罕有的镜子:A. 平面镜,B. 凹面镜,C. 凸面镜,D. 凸透镜,E. 凹面镜.个中产生光的反射的是;产生光的折射是;能会聚光的是;能发散光的是.(填字母代号)16. 小刚同窗用焦距为10cm 的凸透镜做试验,试验装配如图所示,在试验进程中保持凸透镜的地位不变,请你根据所学常识完成下列填空.(1)转变蜡烛地位,使其位于20cm 刻度线处,再移动光屏,使烛焰在光屏上成清楚的 .的实像.(2)转变蜡烛地位,使其位于35cm 刻度线处,再移动光屏,使烛焰在光屏上成清楚的.的实像.(3)转变蜡烛地位,使其位于42cm 刻度线处,小刚从凸透镜的右侧经由过程透镜可以看到烛焰的.的像.17. 甲.乙两个同窗都是近视眼,甲目力0.4,乙目力0.8.则平日情形下,(选填“甲”或“乙”)眼睛的晶状体更厚;他们要改正目力,配戴的近视眼镜度数更高,透镜 的焦距更.18. 正常眼睛的远点在,近点大约在处;明视距离大约是.19. 为了得到加倍清楚的天体照片,哈勃空间千里镜安顿在外,以防止干扰.20. 人眼看统一个物体,会消失“远小近大”的现象,这和物体与人的眼睛所成视角的大小有关,如图所示.统一个物体离人眼越远时,视角越.当人离不合大小的物体一样远时,视角也会不合, 物体越大,则视角越.(选填“大”或“小”) 三.作图题(共14分)21.(6分)如图所示,请完成光路图.22.(4分)完成下列透镜的光路.23.(4分)鄙人列方框中各画一个适合的透镜,并肯定其地位.四.探讨与创新题(共24分)24. (4分)小红的爸爸是近视眼,要戴近视眼镜改正;爷爷是远视眼,要戴老花眼镜改正.爸爸和爷爷的眼镜外形一模一样.有一天,两只眼镜放在一路无法判别,于是小红设计了以下两种办法来分辩.请你帮小红完成下列表格的空白栏.F F像的性质 像与物在镜的 大小 倒正 实虚 u >2f 缩小 倒立 实像 2f >v >f 有清楚像 两侧 拍照机 u =2f 等大 倒立 实像 v =2f 有清楚像 两侧 ∕ 2f >u >f 放大 倒立 实像 v >2f 有清楚像 两侧 投影仪 u =f 不成像 ∕ u <f 放大 正立 虚像 v >u不呈现像 同侧 放大镜 物距 运用 像距 不雅察光用手 触摸 眼镜名称 镜子类型 断定根据近视眼镜 凹面镜 老花眼镜 凸透镜 不雅看 报纸眼镜名称 镜子类型 断定根据近视眼镜 凹面镜 老花眼镜 凸透镜25.(6调剂蜡烛.凸透镜和光屏的高度,目标是为了使烛焰的像.若凸透镜地位不变,先后把 蜡烛放在a .b .c .d .e 各点,分离调节光屏的地位: (1)蜡烛放在点时,屏上消失的像最大;(2)蜡烛放在点时,屏上消失的像最小;(3)蜡烛放在点时,当屏上消失清楚的像时,屏距透镜最远;(4)蜡烛放在点时,无论如何移动光屏,在屏上都得不到烛焰的像,但透过透镜却可以不雅察到(选填“缩小”.“等大”或“放大”)的像. 26. (5分)在探讨凸透镜成像纪律的试验中.(1)当点燃的蜡烛.凸透镜和光屏分离置于如图所示A.O.B 地位时,在光屏上C 处会得到一个清楚的(选填“正立”或“倒立”). (选填“缩小”.“等大”或“放大”)的 烛焰的(选填“实”或“虚”)像.(2)当用另一支较短的蜡烛调换原蜡烛,则在光屏上(选填“C ”.“D ”或“E ”)处 仍能得到一个清楚的像.(3)假如透镜不动,将蜡烛移至B 地位,则光屏放置在A 地位(选填“能”或“不克不及”)不雅察到清楚的烛焰的像. 27. (4分) 凸透镜成像的纪律是从大量试验中归纳得到的,如下表所示: 进一步剖析.分解以上凸透镜成像的纪律,还可以归纳得出的纪律有:(写出两条即可) 28.(5分)给你一副老花镜.一把刻度尺.一张白纸片,请你在好天里测出它的度数,完成下列扼要试验步调: ① 把老花镜的一块镜片着太阳光,移动镜片后面的白纸片,直到上面消失一个 .最亮的亮点.② 测出小亮点到镜片的距离即.③ 由D = 100Φ=求出这块镜片的度数.④ 换用另一块镜片,,可求出另一块镜片的度数.29.当他人嚼脆饼时,你听到的声音很小;而你本身嚼同样的脆饼时,你会听到较大的品味声,这是因为前者的声音是靠_______传播,后者的声音是靠_______传播.30.蜜蜂翅膀每秒钟振动300次,那么它的振动频率为_______Hz;这种声音_______ (填“能”或“不克不及”)被人耳听见.参考答案一.单项选择题14.凸透镜,核心. 15.ABC,DE,BD,CE.16.缩小,倒立;放大,倒立;放大,正立,虚. 17.甲,甲,短.18.无穷远,10 cm,25 cm. 19.大气层,大气层. 20.小,大. 三.作图题 21.略.. 22.略.23.提醒:凹面镜,凸透镜, 四.探讨与创新题24.中心薄边沿厚,中心厚边沿薄;字变小,字变大. 25.呈如今光屏中心;d ,a ,d ,e ,放大.26.(1)倒立,缩小,实.(2)D.(3)能.27.(1)一倍焦距分虚实,两倍焦距分大小.(2)成实像时,物近像远像变大等.28.①正对,最小.② 焦距f . ③ . ④ 反复前面的步调. 29.空气.骨/固体100f30.300.能。
第三章 习题 3-1. 由氩离子激光器发出波长= 488 nm的蓝色平面光,垂直照射在一不透明屏的水平矩形孔上,此矩形孔尺寸为0.75 mm×0.25 mm。在位于矩形孔附近正透镜(f = 2.5 m)焦平面处的屏上观察衍射图样。试描绘出所形成的中央最大值。 3-2. 由于衍射效应的限制,人眼能分辨某汽车两前灯时,人离汽车的最远距离l = ?(假定两车灯相距1.22 m。) 3-3. 一准直的单色光束(= 600 nm)垂直入射在直径为1.2 cm、焦距为50 cm的汇聚透镜上,试计算在该透镜焦平面上的衍射图样中心亮斑的角宽度和线宽度。 3-4. (1)显微镜用紫外光(= 275 nm)照明比用可见光(= 550 nm)照明的分辨本领约大多少倍? (2)它的物镜在空气中的数值孔径为0.9,用用紫外光照明时能分辨的两条线之间的距离是多少? (3)用油浸系统(n = 1.6)时,这最小距离又是多少? 3-5. 一照相物镜的相对孔径为1:3.5,用= 546 nm的汞绿光照明。问用分辨本领为500线 / mm的底片来记录物镜的像是否合适? 3-6. 用波长= 0.63m的激光粗测一单缝的缝宽。若观察屏上衍射条纹左右两个第五级极小的间距是6.3cm,屏和缝之间的距离是5 m,求缝宽。 3-7. 今测得一细丝的夫琅和费零级衍射条纹的宽度为1 cm,已知入射光波长为0.63m,透镜焦距为50 cm,求细丝的直径。 3-8. 考察缝宽b = 8.8×10-3 cm,双缝间隔d = 7.0×10-2 cm、波长为0.6328m时的双缝衍射,在中央极大值两侧的两个衍射极小值间,将出现多少个干涉极小值?若屏离开双缝457.2 cm,计算条纹宽度。 3-9.在双缝夫琅和费衍射实验中,所用波长= 632.8 nm,透镜焦距f = 50 cm,观察到两相邻亮条纹之间的距离e = 1.5 mm,并且第4级亮纹缺级。试求:(1)双缝的缝距和缝宽;(2)第1、2、3级亮纹的相对强度。 3-10. 用波长为624 nm的单色光照射一光栅,已知该光栅的缝宽a = 0.012 mm,不透明部分的宽度b = 0.029 mm,缝数N = 1 000,试求:(1)中央峰的角宽度;(2)中央峰内干涉主极大的数目;(3)谱线的半角宽度。 3-11. 一平行单色光垂直入射到光栅上,在满足3sind时,经光栅相邻两缝沿方向衍射的两束光的光程差是多少?经第1缝和第n缝衍射的两束光的光程差又是多少?这时通过任意两缝的光叠加是否都会加强? 3-12. 已知一光栅的光栅常数d = 2.5m,缝数为N = 20 000条。求此光栅的一、二、三级光谱的分辨本领,并求波长m69.0红光的二、三级光谱的位置(角度),以及光谱对此波长的最大干涉级次。 3-13. 已知F-P标准具的空气间隔h = 4cm,两镜面的反射率均为R = 89.1%。另有一反射光栅的刻线面积为3 cm × 3 cm,光栅常数为1 200条 / mm,取其一级光谱,试比较这两个分光元件对m6328.0红光的分光特性。 3-14.在一透射光栅上必须刻多少线,才能使它刚好分辨第一级光谱中的钠双线(589.592 nm和588.995nm)。 3-15. 一光栅宽为5 cm,每毫米内有400条刻线。当波长为500 nm的平行光垂直入射时,第4级衍射光谱处在单缝衍射的第一极小位置。试求: (1)每缝(透光部分)的宽度。 (2)第二级衍射光谱的半角宽度。 (3)第二级可分辨的最小波长差。 (4)若入射光改为光与栅平面法线成30°角方向斜入射时,光栅能分辨的谱线最小波长差又为多少? 3-16. 一块闪耀波长为第一级0.5m、每毫米刻痕为1 200的反射光栅,在里特罗自准直装置中能看到0.5m的哪几级光谱? 3-17. 波长= 563.3 nm的单色光,从远处的光源发出,穿过一个直径为D = 2.6 mm的小圆孔,照射与孔相距r0 = 1 m的屏幕。问屏幕正对孔中心的点P0处,是亮点还是暗点?要使P0点的情况与上述情况相反,至少要把屏幕移动多少距离? 3-18. 有一波带片,它的各个环的半径为mrm1.0 cm(m = 1,2,…)。当m5.0时,计算其焦点的位置。 3-19. 如图所示,单色点光源(= 500 nm)安装在离光阑1 m远的地方,光阑上有一个内外半径分别为0.5 mm和1 mm的通光圆环,考察点P离光阑1 m(SP连线通过圆环中心并垂直于圆环平面)。问在P点的光强和没有光阑时的光强度之比是多少? 3-20. 单色平面光入射到小圆孔上,在孔的对称轴线上的P0点进行观察,圆孔正好露出1/2个半波带,试问P0点的光强是光波自由传播时光强的几倍。 3-21. 波长632.8 nm的单色平行光垂直入射到一圆孔屏上,在孔后中心轴上距圆孔r0 = 1 m处的P0点出现一个亮点,假定这时小圆孔对P0点恰好露出第一个半波带。试求: (1)小孔的半径。 (2)由P0点沿中心轴从远处向小孔移动时,第一个暗点至圆孔的距离。 22.一块菲涅耳波带片对波长0.50m的衍射光的焦距是10 m,假定它的中心为开带, (1)求波带片上第4个开带外圆的半径。 (2)将一点光源置于距波带片中心2 m处,求它的+1级像。 3-23. 如图所示是制作全息光栅的装置图,试推导其全息光栅的条纹间距公式。今要在干版处获得1200条 / mm的光栅,问两反射镜间的夹角是多少。
3-24. 求出如图所示衍射屏的夫琅和费衍射图样的光 强分布。设衍射屏由单位振幅的单色平面波垂直照明。
3-25. 一块透明片的振幅透过系数2)(xext,将其置于透镜的前焦平面上,并用单位振幅的单色光垂直照明,求透镜后焦平面上的振幅分布。
部分习题解答 3-2. 解:假定人眼瞳孔的直径为2 mm,可见光波长为0.5m,则其极限角分辨率为
D22.1,
rad10305.0102/105.022.1336,能分辨开车灯的最远距离为:
xlm10410305.022.13
3。
3-6. 解:极小值的位置出现在mfaxfkax2的地方,其中m = ±1,±2,±3,…,两个第五级极小的间距是afx10,所以缝宽
xfa10
mm0.5m105103.61063.0510426
3-8. 解:衍射的第一极小值的位置出现在faxfkax2的地方,此时afx3108.8f,在此位置上,双缝衍射出现条纹的条件为0)sin(2sinxfd,即
mxfd,其中m = ±1,±2,±3,…,
3-24题用图 3-23题用图 在衍射的第一极小值位置处的级数m为95.7108.8100.754adm,刚好多包含一个暗纹:中央主极大两边每侧有7条亮纹,8条暗纹,两边共包含16条暗纹。 条纹宽度Ndfx2m10133.4100.72106328.0572.42346
3-9. 解:(1)双缝衍射出现条纹的条件为0)sin(xfd,即mxfd,其中m = ±1,±2,±3,…,得条纹间距为dfx,由此得缝距
xfdm10211.0105.1108.6325.0339
第四级缺级,所以缝宽a = d / 4 = 0.0527 mm。 (2)由多缝衍射的光强分布为222)2sin2sin()sin()(*NCaEEI,得双缝衍射
时的条纹光强22)sin()(4*CaEEIm,条纹的相对光强为20)sin(IIm 条纹位置由mxfd,得dfx1,dfx22,dfx33,代入上式中4mdmff
a
得
20)44sin(mmIIm,计算得第1、2、3级亮纹的相对强度分别为811.001II,405.002II,
090.003I
I。
3-13. 解:(1)自由光谱范围 光栅:mf,此光栅在正入射时,m取值只可以是1(3.1106328.0101200163d),所以自由光谱范围为m6328.0f F-P标准具:m10005.5m10005.51042)106328.0(26122262nhmf (2)分辨本领 光栅:432106.3101200103mNA F-P标准具:76100.2981.01981.0106328.097.004.021297.097.0'
RRnh
mNmNA
(3)角色散率 光栅:22)(1)(1coscosmnmnlmNlmNlmNdmdd