在理想光学系统中,物正好位于主平面处,图应该怎么画
在一个理想光学系统中,垂轴放大率为1的两个共轭平面称为这个理想光学系统的主平面,物方主平面上任意点发出的光线,必然在像方主平面上的相同位置的相同点上,所以物方主平面和像放主平面内光线的传播路径可以认为是平行于主光轴的!
因为图中球面没有顶点,曲线没闭合啊少年,需要在意这些细节么??
1、三根长度均为2米,质量均匀的直杆,构成一正三角形框架ABC,C点悬挂在一光滑水平转轴上,整个框架可绕转轴转动。杆AB是一导轨,一电动玩具松鼠可在导轨上运动,如图所示,现观察到松鼠正在导轨上运动,而框架却静止不动,试论证松鼠的运动是一种什么样的运动。 2、水平放着一个凹面镜,曲率半径为60cm,里面装满了水。求出这个镜子的焦距,水的折射率为4/3。(假设水的厚度和镜子的曲率半径相比很小) 3、A、B、C为三个完全相同的表面光滑的小球,B、C球各被一长为2米的不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,两球刚好接触,以接触点O为原点做一直角坐标系Oxyz,z轴竖直向上,Ox轴与两球的连心线重合,如图所示。今让A球射向B、C两球,并与两球同时发生碰撞。碰撞前,A球速度方向沿y轴正方向,速度的大小为4米/秒。相碰后,A球沿y轴负方向反弹,速率为0.4米/秒。求(1)B、C两球被碰后偏离O点的最大位移量。(2)讨论长时间内B、C两球的运动情况(忽略空气的阻力,取g=10米/秒2) 4、如图所示,在x>0的空间各点,存在沿x轴正方向的电场,其中在xd区域中,电场是非均匀电场,电场强度E的大小随x增大,即E=bx,b>0,为已知量;在xd的区域中,电场是匀强的,场强为E=bd。在x<0的空间各点,电场的分布与x>0的空间分布对称,只是场强的方向沿x轴的负方向。一电子,其电荷为-e,质量为m,在x=5d/2处以沿y轴正方向的初速度v0开始运动。求:(1)电子的x方向分运动的周期;(2)电子运动的轨迹与y轴的各交点中,任意两个相邻交点间的距离。 5、有如下的实验事实:从地球上看到的太阳的视角是32‘;每秒钟内通过1cm2、垂直于地球—太阳连线的地球表面的辐射照射能量为0.135J/(cm2S);斯—玻常数为=5.67×10-12J/(cm2SK4);太阳辐射时实际上象一个理想黑体。 (1)求地球表面的温度,计算时可假定地球温度是一个常数,不随时间变化;地球是理想黑体和热传导体,后面的假设意味着地球表面每个点的温度都是一样; (2)求太阳表面的温度。 (注意:依据斯—玻定律,1cm2理想黑体表面,1秒钟内辐射的全部热量为T4,是斯—玻常数,而T是物体的绝对温度。) 6.考虑一个原子序数为Z的经典原子模型,忽略电子间相互作用。设原子中某一电子e1在离核r0处作平面匀速圆周运动。突然,由于某个过程,外面的另一个电子被俘获进原子核。假设这俘获过程进行得如此之快,以至电子e1的速度未受到任何影响,且仍然留在原子系统中。试把描述电子e1在这种情况下运动的量(能量、轨道参数、周期)都用r0、电子质量m、电子电荷绝对值e、原子序数Z表达出来,并与原来的运动作比较。 7、用两个雪橇在水平雪地上运送一根质量为m、长为l的均匀横梁,横梁保持水平,简化示意图如图所示,每个雪橇的上端A与被运送的横梁端头固连,下端B与雪地接触,假设接触面积很小。一水平牵引力F作用于前雪橇,作用点到雪地的距离用h表示。已知前雪橇与雪地间的动摩擦因数为k1,后雪橇与雪地间的动摩擦因数为k2。问要在前后两雪橇都与雪地接触的条件下,使横梁沿雪地匀速移动,h应满足什么条件?水平牵引力F应多大?设雪橇的质量可忽略不计。 8、在由电阻R和电动势为、内阻r=R/3的电源组成的电路上,接以电容量分别为C1、C2的两个电容器,如图所示。分别将接头1与2、3与4、5与6连接。连接前,电容器C2带电量为q0;连接后,电容器C1两极电压等于/2,而且接点3的电势高于接点2,求电量q0。 三 1、一个质量M=0.2千克的小球放置在垂直柱上,柱高h=5米。一粒子弹水平地穿过球心,子弹质量m=0.01千克,速度v0=500米/秒。球落在距离柱s=20米的地面上。问子弹落在地面何处?子弹动能中有多大部分转换成热? 2、将一个长方形物体投到理想的弹性墙上,木块的一个面整个时间都和墙面平行,它的速度v与墙的法线成 a角,木块对墙的摩擦系数为。求出反射角与入射角的关系式,画关系式的函数图象。 3、在容积为2×10-3m3的容器中装有1摩尔的氢气和少量的水,开始时容器中压强为17atm,然后加热容器,使其中压强增大到26atm,求容器的初态温度及末态温度以及被蒸发的水的质量,表中列出的是在一些温度下水的饱和蒸气压强的数值: 压强(×105Pa) 1 2 3 4 5 6 温度(0C) 100 120 133 152 170 18 4、两个大小一样的,平行的滚轮,以同样的速度按图中标明的方向旋转。在滚轮上平放着一个均匀的平台,重量为P,台面的中心和两个滚轮间距离和中心稍微错开一些。两个滚轮轴心的饿距离为2L。滚轮和台面的摩擦系数为f。试描述台面的运动。答案要用计算来证实。 5、在垂直于匀强磁场B的平面内有两根互相垂直的长直导线棒联接成固定的十字架。边长为a的刚性的正方形线框以速率v匀速向左移动,在移动过程中线框与导体棒始终保持光滑接触,且线框的两个顶点A、C始终在图中水平导体棒上,如图所示。设线框在图中实线位置时开始计时,运动过程中通过图中竖直棒的电流记为I。试求:(1)作为时间t的函数I(t),并画出相应的曲线;(2)为维持线框作匀速运动所需的外力F的方向和大小,以F(t)函数表示,并画出相应曲线。设导体棒与线框单位长度的电阻均为r,磁感应强度为B。 6、现在讨论和研究的是关于某空间研究规划,把宇宙飞船发射到太阳系外去的两种发射方案。第一种是以足够大的速度发射飞船,使其直接逃逸出太阳系。第二种方案是使飞船接近某一颗外行星并依靠它的帮助,改变飞船的运动方向以达到逃逸出太阳系所需的速度。假定飞船仅仅在太阳或行星的引力场中运动。那么究竟是在太阳的引力场中运动还是在行星的引力场中运动,这要由该点是哪一个场较强而定。 (1)按照方案一确定发射飞船所需的相对地球运动的最小速度v1和它的方向。 (2)假定飞船已按照(1)中确定的方向发射,但具有另一个相对于地球的速度v2。求飞船穿过火星轨道时的速度,亦即相对于此轨道的平行分量和垂直分量。当飞船穿过火星轨道时,火星不在此交点附近。 (3)设飞船进入火星的引力场,试求从地球发射飞船使其逃逸出太阳系所需的最小速度。 提示:从结果(1)可知飞船在脱离火星引力场后逃逸出太阳系所需的最佳速度的大小和方向(不必考虑在穿越火星轨道时火星的精确位置)。求这个最佳速度与飞船进入火星引力场以前的速度分量,即在(2)中确定的速度分量之间的关系。飞船的能量守恒情况又是怎样? (4)估算第二方案比第一方案所能节省能量的最大百分比。 注:设所有行星在同一平面内以同一方向绕着太阳在圆轨道上运转。忽略空气的阻力,地球的自转以及从地球引力场逸出所消耗的能量。数据:地球绕太阳旋转的速度为30公里/秒,地球到太阳与火星到太阳的距离之比为2/3。 四 1、质量为M的宇航站和对接上的质量为m的飞船沿圆形轨道围绕地球运动着,其轨道半径是地球半径R的n倍((n=1.25)。某一瞬间,飞船从宇航站沿运动方向射出后沿椭圆轨道运动,其最远点到地心的距离为8nR。问质量比m/M为何值时,飞船绕地球运行一周后正好与宇航站相遇。 2、一个半径为R的球形玻璃鱼缸放置在直立的平面镜前。缸壁很薄,其中心距镜面为3R,缸中充满水。观察者在远处通过球心并与镜面垂直的方向注视鱼缸。一条小鱼以速度v在离镜面最近处沿缸壁游动。求观察者看到的鱼的两个像的相对速度。水的折射率n=4/3。 3、在如图所示电路中,电源的电动势 1= 2=12伏,内阻r1=2欧姆,r2=2欧姆,电阻R1=6欧姆,R2=4欧姆,R3=8欧姆。求:(1)总电流I和各支路电流I1和I2;(2)若 2=20伏,其他条件不变,是否会形成对电源 1充电,为什么? 4、有一木板可绕其下端的水平轴转动,转轴位于一竖直墙面上,如图所示,开始时木板与墙面的夹角为150,在夹角中放一正圆柱形木棍,截面半径为r,在木板外侧加一力F使其保持平衡。在木棍与木板之间的静摩擦因数分别为,。若极缓慢地减小所加的力F,使夹角慢慢张开,木棍下落。问当夹角张到600时,木棍端面上的箭头指向什么方向?附三角函数表: a 7.50 150 300 600 Sina 0.131 0.259 0.500 0.866 cosa 0.991 0.966 0.866 0.500 5、在一张纸上有一个光学图(如图所示),由于墨水褪色只留下三个点;光源S,薄透镜的焦点F和透镜上的一点M。此外,还留下一部分从光源S画到其像S‘的直线a。从纸上的文字中知道S点比S‘更靠近透镜,有可能恢复这张图吗?如有可能,把它画出来,并确定图中透镜的焦距。 6、在20cm长的细棒中间固定着一个质点。棒贴着光滑的墙站着,棒的下端可以沿地面滑动,没有摩擦。棒处于不稳定的平衡状态,将棒稍微歪一点,让它的下端从墙滑开,棒在整个时间内都处于一个平面内。棒的中心接触地面时,就马上站住不动。求棒的中心偏离墙的最后距离。 7、如图所示,在无限长直线电流旁,有边长分别为a和b的矩形线框,线框绕它的一长边(平行于直线电流)为固定轴,以角速度 旋转。已知直线电流强度为I,它与转轴的距离为a+c,求线框转到什么位置时,感生电动势最大?此最大感生电动势的值是多少? 8、摩尔的理想气体从初状态(P0、V0)出发先经等容过程变为(aP0、V0)接着经等压过程变为(aP0、 V0),再经过等压过程变为(P0、 V0),最后经等压过程变为初状态,从而经历一个循环。已知。循环中最高温度与最低温度之差为100K,R=8.31J/mol.K,求在此循环过程中气体对外作的作功。 五 1、火车路铺设在两个相距很远的山崖之间,山崖的壁是竖直的,互相平行的,路轨和崖壁是垂直的。在某段路上,正好有一个火车头在行进。匀速运动的火车头不断鸣笛,火车的速度为v,鸣笛的频率为f,声音在大气中速度为V。回声返回火车头处的频率是多少? 2、用直径分别为1mm的超导体材料制成的导线一个半径为5cm的圆环。圆环处于超导体状态,环内电流为100A。经过一年,经检测发现,圆环内的电流变化量小于10-6A。试估计算该超导体材料电阻率数量级的上限。提示:半径为r的圆环中通以电流I后,圆环中心的磁感应强度为 3、在坚硬不动的垂直棒的端点固定着一根绳子,绳子上栓一个小球,让球在水平平面绕圆周运动。绳子的轨迹是一个张角为2a的圆锥表面。上述系统开始时是在一个静止的电梯中,在某一个瞬间,电梯开始降落。假定绳子是细、轻、软的,且是年、不能伸长的。试描述电梯降落前和降落时球的运动。 4、设热气球具有不变的容积为1.1m3。气球蒙皮体积可略去不计,其质量为0.187Kg。在外界气温为200℃,正常外界气压为1.013×105Pa的条件下,气球开始升空,此时外界空气的密度为1.2Kg/m3。 (1)气球内部的热空气的温度应为多少,才能使气球恰好浮起? (2)先把气球系牢在地上,并把其内部的空气加热到稳定温度110℃,试问这时绳子拉力是多少? (3)设气球下端被系住(气球内部空气密度保持不变)。在内部空气保持稳定温度100℃的情况下,气球升入地面压强为1.013×105Pa的20℃的等温大气层中,在这些条件下,气球能上升到的高度h是多少? (4)在上升到问题(3)中的高度h时,把气球从竖直方向拉离平衡位置10cm,然后再予以释放。试定性地推理气球将作何种运动? 提示:在高度h处的大气压强P与在零高度处的大气压强P0间有的关系,其中是在零高度的大气的密度,当高度变化很小时,随高度的增大而按指数规律变化的压强下降(或密度的减小),可近似地看成是高度的线性函数。 5、设有一块透明的光学材料,由折射率略有不同的许多相互平行、厚度为d=01mm的薄层的折射率为nk,其数值为nk=n0—kv,n0=1.4142,v=0.0025,今有一光线PO以入射角 =300射向O点,如图所示,求此光线在材料内能够到达的离OO‘的最远距离。 6、在某自行车赛场直行跑道的一侧有一外高内低、倾角为 的斜面,直行跑道长度为L,斜面上端高度为h,如图所示,运动员有A点出发,终点为A‘。运动员可以选行直线AA’行进,或沿对称折线AMA‘行进的路线。若出发时自行车的速度均为v0,且在行进途中运动员蹬车时的驱动力等于所受的阻力,又设车轮与地面间的侧向摩擦足以阻止车轮侧滑,若要取得较好的成绩,运动员应采用哪种路线? 7、如图所示,在无限长的光滑导轨上有一辆载有磁铁的小车,磁铁N极在下,S极在上。磁铁的端面是边长为a的正方形(设磁场全部集中在端面,且竖直向下,磁感应强度为B),两条导轨之间焊有一系列短金属条,相邻两金属条之间的距离等于金属条的长度,且都等于a。每条金属条的电阻和每小段导轨的电阻均为r,今要使磁铁沿导轨向下以速率v做匀速运动,则导轨的倾角应为多大?(磁场可以认为是匀强磁场) 8、平台A的质量为m,由劲度系数为k的弹簧来支持,小物体B的质量也是m,自由地放在平台中心,现以力F=mg把弹簧压下(仍在弹簧弹性限度以内),并在系统静止时撤去外力,求:(1)A、B分别到达的最大高度hA和hB;(2)请描述撤去外力后A、B的运动情况。怎么理解“有一个无限远物点,经某一理想光学系统成像,其像点必在理想...
无限远的物点射出的光线到光学系统就可以看做是平行光了。而焦平面,比如说凸透镜的焦点定义就是平行光通过凸透镜后汇聚的点。所以说,无限远物点通过光学系统后,像点在焦平面上。
和光轴成一定夹角的平行光束,通过光学系统后,必相交于像方焦平面的同 ...
书中讨论的是轴外物点发出的光线。在理想光学系统中,一个物点发出的所有光必然汇聚于一点,即只有一个像点。当无穷远处A物点发出的光线平行于光轴时,必然汇聚于像方焦点;本条件中平行光束与光轴有夹角,但是也是无穷无处的物点,可以假想认为与此点位于垂直于A点的平面内(不改变题意),所以形成...
焦平面上一点的共轭点
这一理论适用于所有结构的光学系统,但要求分析的光线满足近轴条件。所谓近轴条件,即光线与光轴的夹角α的正弦值近似等于角值(单位为弧度),即sinα≈tanα≈α,cosα≈1。基于近轴区成像规律,高斯建立了理想光学系统的数学模型,这个模型将物空间的同心宽光束转换为像空间的同心光束,这在数学上可以...
像点定义
光线的特定组合形成了光束,当所有光线(或它们的延长线)在一点相交时,就构成了同心光束。当这种同心光束进入理想光学系统后,其出射光束也会保持同心,这一点被称为入射物点。而出射光束的交点,则称为像点。简而言之,像点是理想光学系统中光线出射后的聚焦点,它与物点通过光学系统保持着精确的...
...光学中所提到的理想像是什么?什么是理想光学系统?
1、光学中什么叫理想?答:物像空间均为均匀透明介质的条件。2、什么叫理想光学系统?答:在物像空间均为均匀透明介质的条件下,物像空间符合“点对应点、直线对应直线、 平面对应平面”的光学系统称为理想光学系统。
凸透镜物象共轭是什么意思?共轭是指什么?条件是什么?
这就是物像共轭理论.由于不考虑衍射,所以理想光学系 统成像是绝对完善的.理想光学系统的物像共轭理论可归 统成像是绝对完善的.理想光学系统的物像共轭理论可归 结为以...
由一点发出的光一定会聚与一点吗?
蜡烛发出的光只有部分进入透镜。只有经过特殊材料的折射才能使光汇聚。如果上述问题从宇宙的大角度来角是成立的。大爆炸起于一点,形成光线和今天的光线。而最终由于宇宙塌缩,黑洞等现象,宇宙的所有,包括光又会回归于一点。对于理想光学系统来说,在光学系统的物空间有一点经光学系统成像后必在像空间有...
用作图法求像或者物的位置,光学,题目见图片,希望大家帮帮忙啊
做平行与各自光线的光线。第六步,再次反向延长两条实际的出射线,交与主轴上一点,这点就是像点!注意,如果你完全理解过程,那么只要画一条线就可以了,比如图中的红线!另外,这他 妈都主点主面了,是球的初二知识,楼上的你初二的时候学过理想光学系统成像?
怎样调节光学系统中各光学元件的同轴度?
也可拿一个小钢板尺用胶带固定在一个重物底座上,尺保持竖直,尺的零刻度对齐光学平台,然后就移动这个简易“测高器”,调整光学元件的俯仰等,使光学系统空间中每一处的光斑中心均为同一高度。有时候为了更准,可以在小钢板尺上粘张纸,纸上划个标记高度的直线,线上用针戳个眼儿,这样让光从小孔...
光学工程面试这篇就够了
全反射:光线从光密介质向光疏介质传播,超过临界角时的现象。应用:如光导纤维和双筒望远镜中的全内反射。物理光学费马原理:光沿光程极值传播,最短时间原理。马吕斯定律:光束经过反射折射后,出射波面保持垂直性。近轴区域的放大率:涉及垂轴放大率和角放大率关系。理想光学系统:满足特定成像条件的...
端木霄血旨:[答案] 在一个理想光学系统中,垂轴放大率为1的两个共轭平面称为这个理想光学系统的主平面,物方主平面上任意点发出的光线,必然在像方主平面上的相同位置的相同点上,所以物方主平面和像放主平面内光线的传播路径可以认为是平行于主光轴的!
东丽区18650087761: 物理上焦点是什么意思?是不是F? - ?
端木霄血旨: 焦点是指一个光学系统有两个焦点:物方焦点和像方焦点.物方焦点是使像成在无穷远的物位置,像方焦点是物在无穷远处所成的像位置.两焦点的位置确定,有两种方法. 一种是相对系统的第一面和最后一面而言的前焦距和后焦距,前焦距是...
东丽区18650087761: 物方焦点与像方焦点各在什么位置 - ?
端木霄血旨: 焦点(focal point) 一个光学系统有两个焦点:物方焦点和像方焦点.物方焦点是使像成在无穷远的物位置,像方焦点是物在无穷远处所成的像位置.两焦点的位置确定,有两种方法.一种是相对系统的第一面和最后一面而言的前焦距和后焦距...
东丽区18650087761: 什么是焦平面 - ?
端木霄血旨: 过第一焦点(前焦点或物方焦点)且垂直于系统主光轴的平面称第一焦平面,又称前焦面或物方焦面. 1、过第二焦点(后焦点或象方焦点)且垂直于系统主光轴的平面称第二焦平面,又称后焦面或象方焦面.由第一焦平面上一点发出(或指向...
东丽区18650087761: 物距和焦距的关系 - ?
端木霄血旨: 物距:u 像距:v 焦距:f 关系:1/u+1/v=1/f光学中最基本的高斯成像公式:1/u + 1/v = 1/f,即物距的倒数加上像距的倒数等于焦距的倒数. 其次,请你明白物像之间的因果关系,是有物才会有像的.不同的物距会对应不同的像距,但是反过来却...
东丽区18650087761: 理想光学系统中的节点是什么意思 - ?
端木霄血旨: 1、光学中什么叫理想?答:物像空间均为均匀透明介质的条件. 2、什么叫理想光学系统?答:在物像空间均为均匀透明介质的条件下,物像空间符合“点对应点、直线对应直线、 平面对应平面”的光学系统称为理想光学系统.
东丽区18650087761: 作图法中常用到的基点和基面有(). - 上学吧?
端木霄血旨: 主点主面是在理想光学系统中的专用术语,定义是光线通过这个点后,在其共轭空间中,轴向放大率不变的一对共轭点,把这些共轭点组合形成的一个垂直于主轴的面叫做主面,也就是光线在两共轭的主面之间传播,其传播方向一定平行于主轴! 主点的确定和有效焦距无光,一般至于光学系统的基本属性有关,比如由透镜的两个入射面的曲率半径有关! 但是,从数学计算中可以推导出多光组合成主点主面与合成焦距的关系的公式,在数学上是可相互推导的! 但是在物理上,一旦光学系统确定,其焦距,主面位置就是一定的了!
东丽区18650087761: 成像满足什么关系的光学系统称为理想光学系统 - ?
端木霄血旨: 曲率中心在同一直线上的两个或两个以上折射(或反射)球面组成的光学系统称为共轴球面系统,曲率中心所在的那条直线称为该光学系统的主光轴.对单个折射球面或球面反射镜,主光轴是连结球面顶点(球面受光部分的中点)与其曲率中心的直线.有一定关系的光线组成光束,凡光束中各光线(或其延长线)均交于同一点,则此光束称为同心光束.入射的同心光束经理想光学系统后,出射光束也必定是同心光束.入射同心光束的交点称为物点,出射同心光束的交点称为像点.