1、工程光学 郁道银 习题解答第七章 典型光学系统1一个人近视程度是 (屈光度) ,调节范围是 ,求:D2D8(1)远点距离;(2)其近点距离;(3)配戴 100 度近视镜,求该镜的焦距;(4)戴上该近视镜后,求看清的远点距离;(5)戴上该近视镜后,求看清的近点距离。解: 21rlR)/(m r5.0 PRADA8R2 102mlp.1 fDf1 Rml1 PADA8R19lP1.02一放大镜焦距 ,通光孔径 ,眼睛距放大镜为 ,像距离眼mf25 m18m50睛在明视距离 ,渐晕系数为 ,试求(1) 视觉放大率;(2)线视场;%50k(3)物体的位置。eyelPD工程光学 郁道银 习题解答已知:放
2、大镜 mf25 mD18放 P50 ml250%0K求: 2 y l解: fP12501250ff91由 可得: %50K18.05*2PDtg放tg.918.0tDy mtgy502.* m102方法二:8.0tgtgy45*20l2fe5 ml2.ylX9.my102 lPD mDPl 205fl 1lm2.3一显微镜物镜的垂轴放大率为 ,数值孔径 ,共扼距 ,物x31.0NAmL180镜框是孔径光阑,目镜焦距 。fe25工程光学 郁道银 习题解答(1)求显微镜的视觉放大率。(2)求出射光瞳直径。(3)求出射光瞳距离(镜目距) 。(4)斜入射照明时, ,求显微镜的分辨率。m5.0(5)求物
3、镜的通光孔径。(6)射物高 ,渐晕系数 ,求目镜的通光孔径。y62%0k已知:显微物镜 共轭距 物镜框为孔径光阑X31.NAmL180mfe25 Xef103* mNAD67.105由物镜成象关系:180)(3l ml1354mfleZ160)(eZfl116025Zl lZ62.9 1F2FZlZlA A孔 工程光学 郁道银 习题解答道威判断mNA75.21.0*5.目镜的 8.69Zl目D02.185.7 my62 32y时 y18 %50K36.0259*18eftgtlDZ2目36.09m.14欲分辨 的微小物体,使用波长 ,斜入射照明,问:m0725. 05.(1) 显微镜的视觉放大
4、率最小应多大?(2) 数值孔径应取多少适合?视场光阑决定了物面大小,而物面又决定了照明 的大小AB1F2工程光学 郁道银 习题解答5.有一生物显微镜,物镜数值孔径 ,物体大小 ,照明灯丝面积5.0NAmy4.021.21.2 ,灯丝到物面的距离 100mm,采用临界照明,求聚光镜焦距和通光孔径。2m已知 灯丝面积 1.21.25.0NA4.0y 2灯丝到物面的距离 100mm 临界照明求: 和通光孔径.聚f解: 10)(32.4llml257fl1f75.18聚unNAsi 5.030umtgtglD86.2*23*2ABlllu聚 物工程光学 郁道银 习题解答6为看清 4km 处相隔 150
5、mm 的两个点(设 ) ,若用开普勒望远镜观察,则:rad03.1(1)求开普勒望远镜的工作放大倍率;(2)若筒长 ,求物镜和目镜的焦距;mL10(3)物镜框是孔径光阑,求出射光瞳距离;(4)为满足工作放大率的要求,求物镜的通光孔径;(5)视度调节在 (屈光度) ,求目镜的移动量;D5(6)若物方视场角 求象方视场角;82(7)渐晕系数 ,求目镜的通光孔径。 %0K已知: ml4m150解: ( rad)510*7.3*有效放大率 8.65工作放大率 X241 80)(eofmLff mfeo1.89 求 10Zl 1. ZleZfl 10.Zl lZ5.12 3.2Dm4.18*3.2对于
6、R5lR0)1.(l代入公式115.205.2efl整理得: 04.1239.021 mm6.01对于 DR5mlR20工程光学 郁道银 习题解答75.18).20(/ lefl11.75.8eflm4.1062.0.2 tg594.0*8t4.2 5.0KmtglDZ 985.134.0*512*目7.一开普勒望远镜,五经焦距 ,目镜的焦距为 ,物方视场角 ,f0 fe2 82渐晕系数 ,为了使目镜通光孔径 ,在物镜后焦平面上放一场镜 ,试:%50D7.(1)求场镜焦距;(2)若该场镜是平面在前的平凸薄透镜,折射率 ,求其球面的曲率半径。 5.1n )1(*tglhZmtfo 98.1342
7、0目DlheZ*5.ml164fl201.641场f mf.9场 物 孔阑 场镜 目)(21FZluZhu0fefll目AeFZl20B工程光学 郁道银 习题解答 01.4.921r.2其中 rnl l14.90l5.n代入求得: r.15.14.90mr9一个照明器由灯泡和聚光镜组成,已知聚光镜焦距 ,通光孔径mf40,要求照明距离为 5m 远直径为 3m 的圆,试问灯泡应安装在什么位置。D2已知: 5m 处 3m 直径光照明f40D20求 l 解:150l ml14.357fl 0.lm679.811.用电视摄象机监视天空中的目标,设目标的光亮度为 ,光学系统的透过滤2/5mcd为 0.6
8、,摄象管靶面要求照度为 ,求摄影物镜应用多大的光圈。lx20解:AF.1 工程光学 郁道银 习题解答14开普勒望远镜的筒长 255mm, , , ,无渐晕,X862mD5(1)求物镜和目镜的焦距;(2)目镜的通光孔径和出瞳距;(3)在物镜焦面处放一场镜,其焦距为 ,求新的出瞳距和目镜的通光孔径;f75(4)目镜的视度调节在 (屈光度) ,求目镜的移动量。D4 解得 258目物 目物ff mf250目物 mD408物 mDtgD6.28)(目tgtfhi 8.132*物由三角形相似得: 20yxhi yx7.68231有大三角形相似得:目目 fyDx257.6823.1目Dm58.2目Pf目目f1P125.8孔阑 出瞳)(21Fihx y工程光学 郁道银 习题解答 7.68ylA场flA175.68AlmlA89.270126587.4Ailhtg mtgfD 59.210687.)259.(2 )(目目物镜经场镜成像 71201ll1经目镜成像 m954.529Zl mlP79.12 mfxe5.10415一透镜焦距 f3,如在其前边放置一个 x6的开普勒望远镜,求组合后系统的像方基点位置和焦距,并画出光路图。 )解:6 321fhfeo, 求得: (m)f 180(m)lH2108)(3mF 0答:组合后的焦距是-180mm。基点位置如图所示。物场目Alih