工程光学习题答案第七章_典型光学系统 郁道银.doc
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1、工程光学习题答案第七章_典型光学系统 郁道银 工程光学习题解答 第七章 典型光学系统 1一个人近视程度是?2D(屈光度),调节范围是8D,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: R?1?2 (1/m) lr lr?0.5m A?R?P A?8D R?2D P?R?A?2?8?10D lp? D?11?0.1m P101 f?1m ?f R?R?D?1D ?1m lR A?R?P? A?8D R?1D P?R?A?9D ? lP1?0.11m 9 2一放大镜焦距
2、f?25mm,通光孔径D?18mm,眼睛距放大镜为50mm,像距离眼睛在明视距离250mm,渐晕系数为k?50%,试求(1) 视觉放大率;(2)线视场;(3)物体的位置。 eye 工程光学习题解答 已知:放大镜 f?25mm D放?18mm P?50mm P?l?250mm K?50% 求: 2y l 解:?1?P?D ?f ?250P?25050?1?1? f?f?2525 ?10?1?2?9 由K?50%可得: tg?D放18?0.18 2P?2*50 ?0.18tg?0.02 tg?9tg? tg?y y?Dtg?250*0.02?5mm D 2y?10mm 方法二: ?tg?0.18
3、y?250*tg?45mm l?200mm fe?250mml?22.2mm ? l?200y?9X? l22.2y 2y?10mm D?P?l? l?P?D?50?250?200mm 111111? ?l?lf?200l25 l?22.22mm x3一显微镜物镜的垂轴放大率为?3,数值孔径NA?0.1,共扼距L?180mm,物 镜框是孔径光阑,目镜焦距fe?25mm。 工程光学习题解答 (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,?0.55?m,求显微镜的分辨率。 (5)求物镜的通光孔径。 (6)射物高2y?6mm,渐晕系数k?
4、50%,求目镜的通光孔径。 已知:显微物镜 ?3X NA?0.1 共轭距L?180mm物镜框为孔径光阑 ?fe?25mm ?e?250250?10X 25fe ?*?e?30X D?500NA500*0.1?1.67mm ?30 孔 由物镜成象关系: l?l?45mm? ?3? l?l?135mm?(?l)?l?180 lZ?(l?fe)?160mm ? 111? ?lZlZfe? 111?29.62mm ? lZ?25160lZ 工程光学习题解答 道威判断 ?0.5?0.5*0.55?m?2.75?m NA0.1 ?lZ29.62目镜的 ?目?0.185 lZ?160 D?1.67?9.02
5、mm 0.185 2y?3 2y2y?6mm ? 2y?18mm K?50%时 tg? 189?0.36 2*fe?25 ?*tg? D目?2lZ?2*29.62*0.36 ?21.33mm 4欲分辨0.000725mm的微小物体,使用波长?0.00055mm,斜入射照明,问: (1) 显微镜的视觉放大率最小应多大? (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 工程光学习题解答 5.有一生物显微镜,物镜数值孔径NA?0.5,物体大小2y?0.4mm,照明灯丝面积1.2 1.2mm2,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
6、 NA?0.5 2y?0.4 灯丝面积 1.21.2mm2 灯丝到物面的距离100mm 临界照明 ? 和通光孔径. 求: f聚 0.41l? ?:1.23l ?(?l)?l?100?l?75mm? ?l?25mm? 111?18.75mm ? f聚l?lf? NA?nsinu sinu?0.5 u?30? D?2*l?*tg30?2*25*tg30?28.86mm 工程光学习题解答 6为看清4km处相隔150mm的两个点(设1?0.0003rad),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L?100mm,求物镜和目镜的焦距; (3)物镜框是孔径光阑,求出射
7、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?5D(屈光度),求目镜的移动量; (6)若物方视场角2?8?求象方视场角; (7)渐晕系数K?50%,求目镜的通光孔径。 已知:l?4000m ?150mm 解: ?150mm?3.75*10?5(rad) 4*1000*1000mm 60? 有效放大率 ?0.0003?8 ?53.75*10 工作放大率 ?1624X ?f ?(?f)?L?100mm?e?o?fo?88.89mm ? fo?8?fe?11.11mm?fe? ?lZ?100 fe?11.11 求 lZ 111111?12.5mm ? lZ?lZ?l
8、11.11100fZelZ ?D D?2.3*8?18.4mm 2.3 对于 R?5D lR?200mm l?(11.11?1) l?12.5?200?1?212.5?1 代入公式 111? l?lfe? 2整理得: ?1?201.39?1?123.4?0 ?1?0.62mm 对于 R?5D lR?200mm l/?(200?12.5)?18.75 工程光学习题解答 111 ? l?lfe 11111? ?llf18.7511.11e l?10.488mm ?2?11.11?10.488?0.62mm ? tg? tg?8*tg4?0.5594 2?58.44? K?0.5 D目?2*lZ*t
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