《应用光学》第2章课后答案.ppt

第二章部分习题答案 一 物像位置关系 二 物像大小关系 牛顿公式 高斯公式 2 轴向放大率 1 垂轴放大率 3 角放大率 三 物方像方焦距关系 四 物像空间不变式 解 2 有一放映机 使用一个凹面反光镜进行聚光照明 光源经过反光镜反射以后成像在投影物平面上 光源长为10mm 投影物高为40mm 要求光源像等于投影物高 反光镜离投影物平面距离为600mm 求该反光镜的曲率半径等于多少 4试用作图法对位于空气中的正透镜组 分别求下列不同物距的像平面位置 l 像平面为 像方焦平面 l f l 2f 像平面为A B 所在平面 如图示 l 2f A B 4试用作图法对位于空气中的正透镜组 分别求下列不同物距的像平面位置 l f 像平面在像空间无限远处 l 4试用作图法对位于空气中的正透镜组 分别求下列不同物距的像平面位置 像平面为A B 所在平面 如图示 l f A B 4试用作图法对位于空气中的正透镜组 分别求下列不同物距的像平面位置 像平面为 像方主平面 l 0 A B 4试用作图法对位于空气中的正透镜组 分别求下列不同物距的像平面位置 像平面为A B 所在平面 如图示 l f 3 A B 4试用作图法对位于空气中的正透镜组 分别求下列不同物距的像平面位置 l f B A 像平面为A B 所在平面 如图示 l f 2 4试用作图法对位于空气中的正透镜组 分别求下列不同物距的像平面位置 l 2f 像平面为A B 所在平面 如图示 l 2f 3 A B 4试用作图法对位于空气中的正透镜组 分别求下列不同物距的像平面位置 l 像平面为 像方焦平面 l f 4试用作图法对位于空气中的正透镜组 分别求下列不同物距的像平面位置 l 像平面为 像方焦平面 5试用作图法对位于空气中的负透镜组 分别求下列不同物距的像平面位置 l 2f 像平面为A B 所在平面 如图示 B A 5试用作图法对位于空气中的负透镜组 分别求下列不同物距的像平面位置 l f B A 像平面为A B 所在平面 如图示 5试用作图法对位于空气中的负透镜组 分别求下列不同物距的像平面位置 像平面为A B 所在平面 如图示 B A 5试用作图法对位于空气中的负透镜组 分别求下列不同物距的像平面位置 像平面为 像方主平面 l 0 A B 5试用作图法对位于空气中的负透镜组 分别求下列不同物距的像平面位置 像平面为A B 所在平面 如图示 A B 5试用作图法对位于空气中的负透镜组 分别求下列不同物距的像平面位置 l f 像平面在像空间无限远处 5试用作图法对位于空气中的负透镜组 分别求下列不同物距的像平面位置 l 2f 像平面为A B 所在平面 如图示 A B 5试用作图法对位于空气中的负透镜组 分别求下列不同物距的像平面位置 l 像平面为 像方焦平面 l f 5试用作图法对位于空气中的负透镜组 分别求下列不同物距的像平面位置 解 6 已知照相物镜的焦距f 75mm 被摄景物位于距离x 10 8 6 4 2m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 7 设一物体对正透镜成像 其垂轴放大率等于 1 试求物平面与像平面的位置 并用作图法验证 解 8 已知显微物镜物平面和像平面之间的距离为180mm 垂轴放大率等于 5 求该物镜组的焦距和离开物平面的距离 不考虑物镜组二主面之间的距离 解 9 已知航空照相机物镜的焦距f 500mm 飞机飞行高度为6000m 相机的幅面为300 300mm2 问每幅照片拍摄的地面面积 10 由一个正透镜组和一个负透镜组构成的摄远系统 前组正透镜的焦距f1 100 后组负透镜的焦距f2 50 要求由第一组透镜到组合系统像方焦点的距离D与系统的组合焦距之比为1 1 5 求二透镜组之间的间隔d应为多少 组合焦距等于多少 解 11 如果将上述系统用来对10m远的物平面成像 用移动第二组透镜的方法 使像平面位于移动前组合系统的像方焦平面上 问透镜组移动的方向和移动距离 解 12 由两个透镜组成的一个倒像系统 设第一组透镜的焦距为f1 第二组透镜的焦距为f2 物平面位于第一组透镜的物方焦面上 求该倒像系统的垂轴放大率 第二组透镜 13 由两个同心的反射球面 二球面球心重合 构成的光学系统 按照光线反射的顺序第一个反射球面是凹的 第二个反射球面是凸的 要求系统的像方焦点恰好位于第一个反射球面的顶点 求两个球面的半径r1 r2和二者之间的间隔d之间的关系 14 假定显微镜物镜由相隔20mm的两个薄透镜组构成 物平面和像平面之间的距离为180mm 放大率 10 要求近轴光线通过二透镜组时的偏角 u1和 u2相等 求二透镜组的焦距 近轴时 有 又 由前述 由题知 由转面公式 高斯公式 解 15 电影放映机镜头的焦距f 120mm 影片画面的尺寸为22 16mm2 银幕大小为6 6 4 8m2 问电影机应放在离银幕多远的地方 如果把放映机移到离银幕50m远处 要改用多大焦距的镜头 16 一个投影仪用5 的投影物镜 当像平面与投影屏不重合而外伸10mm时 则须移动物镜使其重合 试问物镜此时应向物平面移动还是向像平面移动 移动距离多少 17 一照明聚光灯使用直径为200mm的一个聚光镜 焦距为f 400mm 要求照明距离5m远的一个3m直径的圆 问灯泡应安置在什么位置 18 已知一个同心透镜r1 50mm 厚度d 10mm n 1 5163 求它的主平面和焦点位置 解