题目
有一个无限远物点,经某一理想光学系统成像,正确的是()A. 其像点必在理想光学系统的像方焦点处。B. 其像点必在理想光学系统的像方焦平面上。C. 该物点与像点无穷远点共轭。D. 该物点与其像点可作为此理想光学系统的一对基点。
有一个无限远物点,经某一理想光学系统成像,正确的是()
A. 其像点必在理想光学系统的像方焦点处。
B. 其像点必在理想光学系统的像方焦平面上。
C. 该物点与像点无穷远点共轭。
D. 该物点与其像点可作为此理想光学系统的一对基点。
题目解答
答案
B. 其像点必在理想光学系统的像方焦平面上。
解析
本题考查理想光学系统中无限远物点成像的位置。核心知识点是高斯光学公式的应用及像方焦点、焦平面的概念。当物点位于无限远处时,其共轭像点位于像方焦点处,而像方焦点所在的平面称为像方焦平面。因此,像点既在焦点处,也在焦平面上。需注意选项表述的准确性。
关键分析步骤
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物点位置与像距关系
根据高斯公式 $\frac{1}{f} = \frac{1}{v} - \frac{1}{u}$,当物距 $u \to \infty$(无限远物点),公式简化为 $\frac{1}{f} = \frac{1}{v}$,解得 $v = f$,即像距等于像方焦距。 -
像点位置的确定
像距 $v = f$ 对应像方焦点处,而像方焦点是像方焦平面(垂直于光轴并通过焦点的平面)上的一个点。因此,像点既位于像方焦点处,也位于像方焦平面上。 -
选项辨析
- 选项A:像点必在像方焦点处。
正确,但需注意像方焦点是焦平面中的一个点。 - 选项B:像点必在像方焦平面上。
正确,因像方焦点属于像方焦平面的一部分。 - 选项C:物点与像点无穷远点共轭。
错误,无限远物点的像点在焦点,而非无穷远。 - 选项D:物点与像点可作为基点。
错误,基点通常指主点与焦点的组合,而非无限远点与焦点。
- 选项A:像点必在像方焦点处。
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最终判断
题目要求选择正确选项。虽然选项A和B均正确,但根据题干表述,像方焦平面是更通用的描述,因此选项B更符合题意。