一单色平而光波的时间频率为6×1014Hz，在真空中沿xy面内传播，在一定的...

问答题 一单色平而光波的时间频率为6×10¹⁴Hz，在真空中沿xy面内传播，在一定的时刻波场中的等相位线的分布如图所示。已知沿x方向等相位线的间隔为1μm，求：
（1）在传播方向上波场的空间频率；
（2）x，y方向的空间频率；
（3）传播方向与x，y轴夹角。

参考答案：

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1.问答题两个薄透镜L₁和L₂的孔径均为4cm，L₁的焦距为8cm，L₂的焦距为3cm，L₂在L₁之后5cm，对于平行于光轴入射的光线，求系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳。

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2.问答题 一个置于空气中的复合透镜L₁L₂，各面曲率半径分别为r₁=-1.0m，r₂=1.5m，r₃=-1.0m，两透镜的厚度为d₁=4cm，d₂=5cm，介质的折射率为n₂=1.632，n₃=1.5。试用矩阵方法求复合透镜的光焦度，并讨论离透镜前表面4.0m的轴上物点的成像情况。

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3.问答题 在制作氦氖激光管的过程中，常采用如图的装置。已知目镜L₁的焦距是2cm、物镜L₂的焦距是2cm。凹面镜的曲率半径是8cm。
（1）调节L2使L₁和L₂之间的距离为5cm，L₂和L₃之间的距离为10cm，求L₂前1cm的叉丝P经光学系统后成的像的位置。
（2）当L₁和L₂之间的距离为5㎝时，若人眼通过目镜能观察到一个清楚的叉丝像，问L2和L3之间的距离为多少？

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4.问答题一个直径为200mm的玻璃球，折射率为1.53，球内有两个小气泡，从球外看其中一个恰好在球心。从最近的方位去看另一个气泡，它位于球表面和球心的中间。求两气泡的实际位置。

参考答案：

5.问答题一球面镜半径r=-100mm，求β＝0，-0.1，-0.2，-1，1，5，10，∝时的物距和像距。

参考答案：

如下：

6.问答题 有一平凸透镜r1=100mm，r2=∞，d=300mm，n=1.5，当物体在-∞时，求高斯像的位置l’。在第二面上刻一十字丝，问其通过球面的共轭像在何处？当入射高度h=10mm，实际光线的像方截距为多少？与高斯像面的距离为多少？

参考答案：

如下：

7.问答题光纤芯的折射率为n₁、包层的折射率为n₂，光纤所在介质的折射率为n₀，求光纤的数值孔径（即n₀sinI₁，其中I₁为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角）。

参考答案：位于光纤入射端面，满足由空气入射到光纤芯中，应用折射定律则有：
N₀sinI_1...

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8.问答题一厚度为200mm的平行平板玻璃（设n=1.5），下面放一直径为1mm的金属片。若在玻璃板上盖一圆形纸片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片最小直径应为多少？

参考答案：令纸片最小半径为x，
则根据全反射原理，光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反...

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9.问答题已知真空中的光速c＝3*10⁸m/s，求光在水（n=1.333）、冕牌玻璃（n=1.51）、火石玻璃（n=1.65）、加拿大树胶（n=1.526）、金刚石（n=2.417）等介质中的光速。

参考答案：
则当光在水中，n=1.333时，v=2.25*10⁸m/s，
当光在冕牌玻璃...

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10.问答题用电视摄相机监视天空中的目标，设目标的光亮度为2500cd/m²，光学系统的透过率为0.6，摄象管靶面要求照度为20lx，求摄影物镜应用多大的光圈。

参考答案：

如下：