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应用光学习题课,主讲:张建寰 单位:机电系 2186810,,习题,1、照相镜头焦距为f=35mm,底片像幅尺寸为24*36mm,求该相机的最大视场角,视场光阑位置。,解: 像范围由底片框限制,底片框就是视场光阑,位于镜头的焦平面。 由 可得,2、6倍双目望远镜系统中,物镜焦距为108mm,物镜口径为30mm,目镜口径为20mm,如系统中没有视场光阑,问该望远镜最大极限视场角等于多少?渐晕系数KD=0.5时的视场角等于多少。,解: 望远镜系统的视放大率公式:,极限视场角是刚好进入系统一条光线所对应的视场角,如图所示。,C,D,O2,O1,FO,Fe,G,B,E,f=108,3、7倍望远镜系统,视场角为2=8,目镜焦距为25mm,出瞳直径为5mm,设无渐晕,求孔径光阑、入瞳、出瞳位置,物镜和目镜的口径、视场光阑口径。,解: 根据视放大率公式可求得入瞳口径:,无渐晕,边缘视场成像光束的中心光线应过孔径光阑中心O1,从图中可见,边缘视场下边缘光线在目镜上投射高最大,由它决定目镜的口径:,fO=175,d,lz,通过计算主光线将出瞳位置确定下来:,4、200倍显微镜的目镜焦距为25mm,镜筒内径为20,求显微镜的线视场,如果出瞳直径D=1mm,显微物镜的物像共轭距为195mm,求显微镜的数值孔径,物镜的口径为多大?(均按薄透镜计算),5、望远系统由焦距分别为100和20的两正透镜构成,出瞳直径D=5,由于目镜口径的限制,轴外边缘视场渐晕系数KD=0.5,为了消除渐晕,需在中间像平面上加场镜,问在不增加目镜口径的条件下,场镜焦距为多大时,能消除渐晕。,4、解: 目镜视放大率为:,物镜的垂轴放大率为:,物镜的数值孔径:,物镜的通光口径:,线视场:2ymax=20/=20/20=1,5、解: 无限远轴外点所成像高为:,边缘视场被目镜切割,渐晕系数为0.5,只有上半部光进行目镜,目镜的口径为:,在不增加目镜口径的条件下,在目镜物方焦平面上加一块场镜,使下边缘光线折射进入目镜,则无渐晕,这样对下边缘光线进行光路计算就可以求出场镜焦距.,
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