工程光学习题参考答案第七章 典型光学系统.docx

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1、第七章典型光学系统1.个人近视杵度是-2/）（标光度）,曲骼葩用是8/）.求：（1）远点距国：（2）其近点距离：（3）配戴100度近视镜，求该说的保距；（4）航上该近视镜后，求看清的远点距离：（5）戴上该近视饿后.求看清的近点距禹.解：R=1.-2（1.z11）Ir.*.If=-0.5，A=R-PA=SDR=-2D：./,=/?-4=-2-8=-IOD1.=-=-0.b?P10R=R-D=-ID4=-1,八=*-A=80R,=-DP=R,-A=-9D/；=-=-0.1Iw92 .-放大镜焦距/=25，”，通光孔径D=I即“，眼匾距放大镜为50m,“像跟离也睹在明觇跑离25S三1,渐呆系数为火=

2、50%,试求1视觉放大率：（2线视场；（3）物体的位置。KD婀已知：放大镜f,=25mnD,.=ISnwt=5(Vwy-,=25(wnK=50%求：r2y/解:p-D=1.-250,P,250,502525=10+1-2=9由K=50%可得：zgw=J1.=o.82P,2*50tg()=0.02t8fa=i.&v=O.I8I2_1_-2-25.N=Dfg=25O*O.O2=5mm二2y=IOimny/=250*1.g1-h_H由物钺成象关系：J1=-=-3r-.I=-45（-/）+/=1801.-Itf=,35,三z=Tr+/）=-160wm21211125160EO1.z=29.62，道成推

3、断0.5O.5O.55pwCrV=2.75zrnNA0.19口镜的禽=%=登器=-0.185,Iz-160D=-=9.02mw0.1854.欲辨别0.00072S，的微小物体,运用波长/=0.0005为，斜入射照明,问:（1） 显微镜的视觉放大率最小应多大？（2） 数值孔径应取多少适合？现场光阑确定了物面大小,而物面又确定了照明的大小2y=0.4NA=ninu0.5=smt0.5=D1.2smu=tanu=Zr-Z=1007=25I1.1.111-=-nJ-18.75VIf25-75fn/2saiu=igu=-=Q51=D2=D=255.有生物显微镜，物镜数值孔径NA=O.5,物体大小2），=

4、04，”，照明灯丝面积1.21.2”R灯丝到物面的距附100板,采纳临界照明,求聚光镜焦距和通光孔径，已知NA=O52=O.4灯丝面枳1.21.2AWN-灯丝到物面的距离100on临界照明求：/i和通光孔径.I=-75mm1.,=25mmNA=nsnu：.=I8.75z2.*.sin/=0.5u=30D=2*3O,=2*25*r30=28.86三6.为看清4加处相隔150Ina的两个点（设1.=0.（X）03wd）,若用开件初里远镜观察，则:（1）求开普助里远镜的工作放大倍率：（2）一简长1.=KX）”耽,求物镜和目镜的焦距:（3）物镜板是孔径光眼，求出射光瞳距离：（4）为满意工作放大率的要求

5、,求物慎的通光孔径：（5）视位四整在5。（屈光度），求目镜的移动Sh（6）若物方现场角2m=8求象方视场角：（7）渐呈系数K=50%,求目镀的通光孔径.己知：/=7000，”b=150V解：150IW4*I(XX)*I(XX)三=3.75*IOs(rnd)有效放大率二千探转=8工作放大率=1.6-24xf：+”=1.w/=88.89=拳=8f；=11.1Iwm_1_=_11_7-.-ujo1.,i=12.5T对于R=+5DD=2.3*8=184也Ift=200=-(1.1.1.1.+1.)/=12.5+2(X)-1.=212.5-1.代入公式1 11三三一=iI/;整理得：1.2-201.39

6、1.+123.4=0:1.=0.62ja对于R=TDIft=-200，=2-12.5)=-18.757=T77=8.75-TTTi/=-10.488，2=11.11-10.488=0.62w?(=8*4=0.5594W三58.44oK=O.5AI=2*，z*g=212.5*0.5594=13.985，7.开普勃里远悔,五经依即0=200.目镜的焦即为/；=25”.物方视场角2y-8.渐晕系数K=50%,为了使口镜通光孔径。=23.7M在物镜后供平面上放一场悦试：。)求场镜焦距；(2)若该场镜是平面在前的平凸常透镣,折肘率/=1.5,求其球面的曲率半径。：.ffi=9.14w”0=%+3?=Vj

7、=OQIr1.=*=02=0.011nnn,-1.,=其中/=8I=9().14Ir”=1.5“=1代入求得：11.51-1.590.14-rr=-45,WM9.一个照明器由灯泡和聚光镜组成，已知聚光镜焦矩r=4(NMMA.通光孔径D=2(X,w11,要求照明距离为5w远直径为3e的暇，试问灯泡应安装在什么位位，已知:求;解：11.1.-357.14.14(X)/=-188.679”11.用电视摄象机监视天空中的目标，设I1.标的光亮度为25(Xkv/W2,光学系统的透过范为0.6.摄象管靶面要求照度为2(V.v.求报影物院应用多大的光圈.解：z=0.6=尸=7.68DZ-2500-2014.

8、开普勃里远钺的筒长255楝，=-8v,%=6,D=5m无渐此求物镜和目镣的焦距；目段的通光孔径和出瞳距：在物镜焦面处放一场镜,其集花为/=70nm,求新的出睇距和目镜的通光孔径:目镜的觇度调整在4。（屈光度），求目镜的移动埴”/；+/i；=225解得-2006，”fi1.=25mmD-,=/)=8X5=40MvnDD.=2(225ta+)=2S.(vnmhi=*tg=2(X)r,g3=10.48/nw但=%由三角形相像得：（*Nx+y=200,X=131.23ny=68.77”有大三角形相像得:4o=X一)”曳20131.23=68.77+25D11=28.58P=-225工；=25叨P=28

9、.125ntI=-y=-68.7711I=_I1h,10.48彳-827.889-0.0126587Dh=2x(-/；+Z；)tg=2(8Z7.889+25)O.O1.26587=21.59ntrn物镜经场镜成像I1I/；+075/；=1.20nv经目镜成像/,=54.145-25=95ImIII=9525P=4=I9.79w,祗=425I(M)O=2.5，i+68.777515 .一透镜焦距/=30,如在其的边放式一个=Y的开普勒里远镜.求组合后系统的像方基点位置和焦距,并画出光路图.).r,1-解：.KftJ,求得J1.”M/=,+(-/)=30+IW)=210(mn)/J=30(ifVH

10、)格组合后的焦距忠18Omm基点位置如图所示.其无跖图如下所示:16 .已知.为=-20M的双凸透镜，置于空气中。物A位于第一球面前5(9”处，其次面被反射原，该物境所成实像B位于第球面前5，v”，如图所示。若按薄透镜处理，求该透镜的折射率n.解：设：透境的折射率为n物点A经八折射成像在A，处,将已知条件KI代入公式得A，经反射后.成像于Ir点.故将,代入反射面公式.得：.B点再经折射成像在B点.依据光路的可逆性.相B视为物,B1点视为像，有，代人折射公式，得：由式艇得：答：透镜的折射率为1.6,17 .已知物镜焦距为，相对孔径，对无力远物体成像时，由物镜第一面到像平面的距离为,物镜最终一面到

11、像平面的距底为，1）按薄透镜处理,求物镜的结构参数：（2）若用该物统肉成开普勃里远镜，出腌大小为，求史远镜的视觉放大率：C3）求目镜的焦距、放大率：（4）假如物就的第一面为孔径光俺，求出睥距：O（5）电远镜的辨别率：（6）假如觇度调整为5折光度，目镜应能移动的距离，O（7）一出光路图.耨和d=g三代入公式1=250()将4=d-GM代入牛顿公式/./I得：/7=-300(),=-=-25,口D1I7：-mD=500X=50(wn)因/,则：IO夕翁20（加250250T7二刀（力里远镜系统的结构如卜图所示:将-1和f:200“代入公式77,得：1,-66.67三;2_i=_1.将2=-(66.67+320)=-386.67如和/=20,mn代入公式/,得出般范：（，21.0953）Q=(5)也=坨=2ED50(6产士rF=s（7）里远系统光路图如18.思索即1、用一具已正常调整的望远镜,用来视察地而上的建筑物,怎样调俗愤筒的长度？答；一具己正常调整的史远镜是用来视察极近的问题的.对物镜而言，物距接近无穷远，其像距就是初镜的焦距：而对