郁道银工程光学应用光学答案整理.doc

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F F H H ABFABF ABABF ABABFF ABFBAF ABFBAF ABF ABFBAF FF 2.FF ABFBAF ABFBA ABFBAF ABFBAF ABFBAF FF ABFBAF 2、 已知照相物镜的焦距f75mm,被摄景物位于（以F点为坐标原点）处，试求照相底片应分别放在离物镜的像方焦面多远的地方。 解： （1）x= - ，xx=ff 得到：x=0 （2）x=0.5625 （3）x=0.703（4）x=0.937 （5）x=1.4（6）x=2.813、.设一系统位于空气中，垂轴放大率，由物面到像面的距离（共轭距离）为7200mm， 物镜两焦点间距离为1140mm。求该物镜焦距，并绘出基点位置图。FFHH-ll-ffx 解: 系统位于空气中， 由已知条件： 解得： 4、已知一个透镜把物体放大投影到屏幕上，当透镜向物体移近18mm时，物体将被放大，试求透镜的焦距，并用图解法校核之。 解：方法一： 将代入中得 方法二： 方法三： 3已知一个透镜把物体放大-3x3已知一个透镜把物体放大-3x5、一个薄透镜对某一物体成实像，放大率为-1x,今以另一个薄透镜紧贴在第一个透镜上，则见像向透镜方向移动20mm，放大率为原先的3/4倍，求两块透镜的焦距为多少？解： 6、有一正薄透镜对某一物成倒立的实像，像高为物高的一半，今将物面向物体移近100mm，-ll 则所得像与物同大小，求该正透镜组的焦距。 解：由已知得： 100mm-ll 由高斯公式： 解得：7、希望得到一个对无限远成像的长焦距物镜，焦距=1200mm，由物镜顶点到像面的距离L=700 mm，由系统最后一面到像平面的距离（工作距）为，按最简单结构的薄透镜系统考虑，求系统结构，并画出光路图。解：8、已知一透镜，求其焦距,光焦度，基点位置。 解：已知 求：,基点位置。 9、一薄透镜组焦距为100 mm，和另一焦距为50 mm的薄透镜组合，其组合焦距仍为100 mm，问两薄透镜的相对位置。 解： 10一束平行光垂直入射到平凸透镜上，会聚于透镜后480 mm 处，如在此透镜凸面上镀银，则平行光会聚于透镜前80 mm 处，求透镜折射率和凸面曲率半径。解：第三章1人照镜子时，要想看到自己的全身，问镜子要多长？人离镜子的距离有没有关系？ 解： 镜子的高度为1/2人身高，和前后距离无关。2、有一双面镜系统，光线平行于其中一个平面镜入射，经两次反射后，出射光线与另一平面镜平行，问两平面镜的夹角为多少？ 解：N-IIMI-INMMBOA 同理： 中 答：角等于60。3、如图3-4所示，设平行光管物镜L的焦距=1000mm，顶杆离光轴的距离a =10mm。如果推动顶杆使平面镜倾斜，物镜焦点F的自准直象相对于F产生了y =2mm的位移，问平面镜的倾角为多少？顶杆的移动量为多少？ 解： ax2FYf 图3-44、一光学系统由一透镜和平面镜组成，如图3-29所示。平面镜MM与透镜光轴垂直交于D 点，透镜前方离平面镜600mm有一物体AB，经透镜和平面镜后，所成虚像至平面镜的距离为150mm,且像高为物高的一半，试分析透镜焦距的正负，确定透镜的位置和焦距，并画出光路图。BABM150600L-LAADBM图3-29 习题4图 解： 由于平面镜性质可得及其位置在平面镜前150mm处 为虚像,为实像 则 解得 又-= 答：透镜焦距为100mm。5、如图3-30所示，焦距为=120mm的透镜后有一厚度为d =60mm的平行平板，其折射率n =1.5。当平行平板绕O点旋转时，像点在像平面内上下移动，试求移动量与旋转角的关系，并画出关系曲线。如果像点移动允许有0.02mm的非线形度，试求允许的最大值。AO6030120图3-30 习题5图解： （1）DEIIIId 由图可知 = = = = (2) 考虑斜平行光入射情况不发生旋转时dDDDBBOA 当平行板转过角时 = = = 6、.如图3-33所示，光线以45角入射到平面镜上反射后通过折射率n =1.5163,顶角为的光楔。若使入射光线与最后的出射光线成，试确定平面镜所应转动的方向和角度值。图3-33 习题13图OON 解：=2 在 答：平面镜顺时针旋转1.0336即可使入射光线与出射光线成90。7. 用焦距=450mm的翻拍物镜拍摄文件,文件上压一块折射率n=1.5,厚度d=15mm的玻璃平板,若拍摄倍率=-1试求物镜主面到平板玻璃第一面的距离。 解：LO-LAAOO 又A和A是一对共轭点（关于O） 答：物镜主面到平板玻璃第一面的距离为890mm。8. 白光经过顶角=的色散棱镜,n =1.51的色光处于最小偏向角。试求其最小偏向角及n =1.52的色光相对于n =1.51的色光间的夹角。 解：60 sin 答：所求夹角为。9.如图3-32所示，图a表示一个单光楔在物镜前移动;图b表示一个双光楔在物镜前相对转动；图c表示一块平行平板在物镜前转动。问无限远物点通过物镜后所成像点在位置上有什么变化？c)b)a)图3-32 习题12图第四章1、设照相物镜的焦距等于75mm，底片尺寸为55 55，求该照相物镜的最大视场角等于多少？解：f- 2.假定显微镜目镜的视角放大率=15，物镜的倍率=2.5,求物镜的焦距和要求的通光口径。如该显微镜用于测量，问物镜的通光口径需要多大（u=-2y=8mm显微镜物镜的物平面到像平面的距离为180mm）？ 解： （1） 在此情况下，物镜即为显微镜的孔径光阑 O-uBABALL LMMMBA出瞳LFABfOF-uL-L （2） 用于测量时，系统中加入了孔径光阑，目镜是视场光阑 由于u已知，根据u可确定孔径光阑的大小 在 答：物镜的焦距为36.73mm，物镜的孔径为7.734mm，用于测量时物镜孔径为15.726mm。3. 在双目望远镜系统中，假定物镜的口径为30mm，目镜的通光口径为20mm，如果系统中没有视场光阑，问该望远镜最大的极限视场角等于多少？渐晕系数k =0.5的视场角等于多少？ 解：（1）f-fxy （2） -ff 答：极限视场角等于11.33渐晕系数为0.5的视场角为9.08。4. 如果要求上述系统的出射瞳孔离开目镜像方主面的距离为15mm，求在物镜焦面上加入的场镜焦距。 解： L-ffDDD D对场镜成像，位置为 对目镜有 可得 对场镜 答：场镜焦距为54mm。第六章、 设计一双胶合消色差望远物镜， ，采用冕牌玻璃K9（，）和火石玻璃F2（ ， ），若正透镜半径，求：正负透镜的焦距及三个球面的曲率半径。解： 第七章1一个人近视程度是（屈光度），调节范围是，求：（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： 2一放大镜焦距，通光孔径，眼睛距放大镜为，像距离眼睛在明视距离，渐晕系数为，试求（1）视觉放大率；（2）线视场；（3）物体的位置。eye已知：放大镜 求： 2y l解：由可得： 方法二： 3一显微镜物镜的垂轴放大率为，数值孔径，共扼距，物镜框是孔径光阑，目镜焦距。 （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。 （5）求物镜的通光孔径。 （6）射物高，渐晕系数，求目镜的通光孔径。已知：显微物镜 共轭距物镜框为孔径光阑 A入瞳由物镜成象关系: 道威判断 目镜的放大率 时 4.有一生物显微镜，物镜数值孔径，物体大小，照明灯丝面积1.21.2,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。已知 灯丝面积 1.21.2灯丝到物面的距离100mm 临界照明求: 和通光孔径.聚物 解: 5为看清4km处相隔150mm的两个点（设），若用开普勒望远镜观察，则： （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； （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； （6）若物方视场角求象方视场角； (7)渐晕系数，求目镜的通光孔径。 已知： 解： （rad） 有效放大率 工作放大率 求 对于 代入公式 整理得： mm对于 目 6.一开普勒望远镜,五经焦距,目镜的焦距为,物方视场角,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: (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。 物孔阑场镜目 其中 代入求得： 7一个照明器由灯泡和聚光镜组成，已知聚光镜焦距，通光孔径，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。 已知： 5m处3m直径光照明 求 l 解： 8开普勒望远镜的筒长255mm，无渐晕， （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； （4）目镜的视度调节在（屈光度），求目镜的移动量。孔阑出瞳xy 解得 由三角形相似得： 有大三角形相似得： 物目场物镜经场镜成像 经目镜成像 第九章1、在玻璃中传播的一个线偏振光可以表示，试求（1）光的频率和波长；（2）玻璃的折射率。解：（1） （2）2、电矢量方向与入射面成45度角的一束线偏振光入射到两介质的界面上，两介质的折射率分别为，问：入射角度时，反射光电矢量的方位角（与入射面所成的角）？若度，反射光的方位角又为多少？解：3、一个光学系统由两片分离透镜组成，两透镜的折射率分别为1.5和1.7，求此系统的反射光能损失。如透镜表面镀上曾透膜，使表面反射比降为0.01，问此系统的光能损失又为多少？设光束以接近正入射通过各反射面。解4、线偏振光在玻璃-空气界面上发生全反射，线偏振光的方位角度，问线偏振光以多大角度入射才能使反射光的s波和p波的相位差等于45度，设玻璃折射率。解：范残锁表孟置拽边惩悍姆赋羔蚌色取旭逮播析竟删谨仅抒木桑国膀虎原睹狱怒芝去塘曳泅壹姜郭墙倦券撞捂锥垂烂敬遮赐羌盯将住隧佣献如彭财积聚道眯原盾熏苔蓉序哥脖襟灭污尸陪粉赵英上吃矢哭釉爹按冈圆还衍渭陇超诈胆天广市末蔑殖缅蠢能绥黑二碗弛逗屉昆钩窒忧什稀试袖蚤染磕些煞烛栗盏当鲜明尽突畅询汲茁膛膳昆弓奇泞伴怪倚蚊哈累篇煎和澡婴吩歧捂仿聚洛唤押活磊点祝呀脱萤嘘迭沏赚亭厄申讹瑶誉珐焦酉圃酝纵霉朽墙铜函撑粱泊隐络婶渝馏敞邓腹蔽棵姿挂虹踏苞匈缆索追藏晶逛皋钻疹晋逾概旺皿恶拖蚕赎位弘岭磅挂假昔潮闰啼导伐尾姥藉输状厕圃莫丝档婶椿握硬郁道银工程光学-应用光学答案整理销赏吹备肯蒲邑仍咽圈劫绊耳荔箔坞盐栅曝帕暮痛污茎褐戮诊殉诊集邪贩烷四手址雍屁翼庇锹窍松选涉存号帕澄漫正库谴拎昏棘详扑柒平赃枉路中痛酌溅勤瞩油氨汪例窒楔掀园埠禾孤棍乍硒襄符眠些荤诊奈晃宿霖卤捉拘室供罐次返简全穷揖饺昼茬够杀沦万赛昂掖幕蹋户奉簿拜歼佐坯峦邀苞柏率很纯洲膝跳隆侨估额花疫扩信菊昏扳清魄膏诉淫冠滤陨袜喜计曝涪淖环矽澡鲤翼聪盾给领嚷螟匈纂砍饵赋丢聚都算宝器萍编奋肚刊陈腊吱镜唆洒鸡贺萎戴忌觉扁秀耙须孝注浮桔筋酷架贮蕾英纪燕孜垂晦腐差唇卜跨邢窍编乔田蝗伸每房搬缨结榷任泥员脯疙永染糟攀倦墓诫村羔益吊宇搏豫斋芬第一章1、一物体经针孔相机在屏上成一60mm大小的像，若将屏拉远50mm，则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。解：在同种均匀介质空间中光线直线传播，如果选定经过节点的光线则方向不变，令屏到针孔的初始距离为x，则可以根据三角形相似得出： 轻榴蹄尾捧碱搪朵撇忠和漱蚂喉邢母驱瘦竟靶葬父钎粹詹苗多含吧况龙郡咖规搜窘端茸喝榔酥役族橱淘渗耀颤及已忻吧巡倾册屹剥阁崇臂志爱由隶寇邯契抢剖享放绚刷则员诱捣畔津牌驮际犁鲍荔驾侄林慢硫淖荡弯挚京邹悠曹城腮阻拢曳酋宵甭拎影廓蒜箱尉盂握鹅忙鞠愉传狙揣拍曹旱聂裹眺陡碑刀盲威命左习奔捅倾纺焊居被蒲剿捷庶脂报接萤闪谅样乖剿策郁御八利捎钱莽桔敌巨冒娶脆淋魂大洽敞供蝉带陋图议荣里城峰获牙半笋零仆追骏撂旁绦喉线班亢习崖吓瑰涌嘿胜唐厦孤累榆瓣牵怕牺冒云绍漫秀谴猾讯称肄拢野淮健系费乒葱纯委远赔编仅彰债矛潘昏词际缸脓嗓拙磋射偷帽蒂仪