兩個焦距分別是和的薄透鏡和,相距為,被共軸地安置在光具座上。1.若要求入*光線和與之對應的出*光線相互平行,問...
問題詳情:
兩個焦距分別是和的薄透鏡和,相距為,被共軸地安置在光具座上。 1. 若要求入*光線和與之對應的出*光線相互平行,問該入*光線應滿足什麼條件? 2. 根據所得結果,分別畫出各種可能條件下的光路示意圖。
【回答】
l.在所示的光路圖(圖復解16-2-1)中,人*光經透鏡折*後沿*向,經折*後沿出*.、、與透鏡主軸的交點分別為、和,如果為物點,因由沿主軸*向的光線方向不變,由透鏡*質可知,為經過所成的像,為經所成的像,因而圖中所示的、、、之間有下列關係:
(1)
(2)
(3)
當入*光線與出*光線平行時,圖中的,利用相似三角形關係可求得
,
從而求得 (4)
聯立方程(1)、(2)、(3)、(4),消去、和,可得
(5)
由於、、均已給定,所以為一確定值,這表明:如果入*光線與出*光線平行,則此入*光線必須通過主軸上一確定的點,它在的左方與相距處,又由於與無關,凡是通過該點*向的入*光線都和對應的出*光線相互平行.
2.由所得結果(5)式可以看出,當時,,此情況下的光路圖就是圖復解16-2-1.
當時,,,此時入*光線和出*光線均平行於主軸,光路如圖復解16-2-2.
當時,,這表明點在的右方,對來説,它是虛物.由(1)式可知,此時,由可知,,又由可知,,所以此時的光路圖如圖復解16-2-3.
知識點:專題十一 光學
題型:計算題