应用光学习题课

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,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,F,O,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：,f,O,=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：,2y,max,=20/,=20/20=1,5,、解：,无限远轴外点所成像高为,:,=-5,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,.,