工程光学习题解答---理想光学系统.docx
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1、第二章理想光学系统1.针对位于空气中的正透镜组f 0及负透镜组 f 0 ,试用作图法分别对以下物距,2f, f, f/2,0,f/2,f,,求像平面的位置。解:1. f 0a lb l 2f 2fcl f fd l f /2 f/2(g)iel 0f lff(h)l(i)l(e)l 0V(f)l(g)i(h)l(i)l2,已知照相物镜的焦距 f =75mm被摄景物位于以 F点为坐标原点x , 10m, 8m, 6m, 4m, 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:1x= - 8 , xx =ff 得到:x =02x 3x4x5x6 x 13,设一系统位于空气中, 垂
2、轴放大率10,由物面到像面的距离共轲距离为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。解:系统位于空气中,f f10由已知条件:f ( f) x 1140l ( l) x 7200解得:f 600mm x 60mm18mm时,物体将被放大4 ,试求透镜的焦距,3投影到屏幕上,当透镜向物体移近 并用图解法校核之。解:方法111311312 18l2l2I2 卬211 l2 18lil2 181/l1 1/l1 1/ f1/l2 1/l2 1/ f1/l1 1/l1 1/l2 1/l2将代入中得.-cl2270mm l21080mmf 216mm方法二: 13X1f
3、 216mmX2X2 X118一 x n方法三:n 1 2 ( 3)( 4) 12x nx 12 18216x1 x2 x2:-rf ff x 216mm5.一个薄透镜对某一物体成实像,放大率为1 ,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,放大率为原先的3/4倍,求两块透镜的焦距为多少?解:】、-1: 二20 由 3 L,解得】八=部=?; , I = 6。$、= , 1 4 %白一;=:,解得;f: =240 ,i L. 儿、 V-f111,一,A = r = -1 j i=-SO , 一三/,解得:工=40HM 】1116 .有一正薄透镜对某一物成倒立的实像,像高为物高的
4、一半,今将物面向物体移近100mm则所得像与物同大小,求该正透镜组的焦距。解:由已知得:11_12I2l2Il I2 100,1111由高斯公式:1 1 1 -I11112 l2 Io解得:f2 100mm2八- f 1200mm,由物镜顶点到像面的距7 .希望得到一个对无限远成像的长焦距物镜,焦距离L=700mm ,由系统最后一面到像平面的距离工作距为400回用,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:/= -4L=i加口 d = L-i = 700-400n= 400由得 Ji =400 , / =-陷口 ,(1-30(18. 一短焦距物镜,已知其焦距为结构的薄透镜系统
5、考虑,求系统结构。35mm ,筒长L=65mm ,工作距l k 50mm ,按最简单解:035以代十匕H =1-匕=655口 J; =/U-y) = J* =50由得/ = 一35 , / = 25,。=15ri200mm, r2300mm,d 50mm, n 1.5 ,求其焦距,光焦度,基点位置。解:已知 r1200mm, r2300mm, d 50mm,n 1.5求:f,,基点位置。1/f (n 1)( 12) (n 1) d 1 20.69m 1nf 1440mm一 n 1 .If f(1 d 1)1560mmnn 1 ,If f(1 d 2) 1360mm nn 1 .1h f( )d
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