【正文】 mmD 18? ，眼睛距放大鏡為 mm50 ，像距離眼睛在明視距離 mm250 ，漸暈系數(shù) %50?K ，試求： (1)視覺放大率； (2)線視場； (3)物體的位置。 25． 與 Lister 顯微物鏡相比， Amich 和 Abbe 顯微物鏡的數(shù)值孔徑增大多少倍？ Amich 顯微物鏡的數(shù)值孔徑增大 n12, Abbe 顯微物鏡的數(shù)值孔徑增大 n12n2 26．由下圖判斷系統(tǒng)存在何種像差？其子午面和弧矢面的像差有何關系？估計其像差大小（注 ZEMAX 中 EY、 EX 分別表示子午面和弧矢面的橫向像差， PY、PX 分別表示子午面和弧矢面的入瞳半徑 ） 像散 子午是弧師近 3 ，該系統(tǒng)是否存在二級光譜？在哪些帶對其進行了校正？該系統(tǒng)的近軸色差多大？ 答：該系統(tǒng)存在二級光譜，在 和 進行了校正 ， 該系統(tǒng)的近軸色差大約為 26 題圖 27 題圖 28． ZEMAX 程序中沒有彗差曲線，通過 ZEMAX 中那個文件可以判讀有否彗差及判讀其大?。? Ray, spot 第七章 1．一個人近視程度是 D2? (屈光度 )，調(diào)節(jié)范圍是 D8 ，求： （ 1）其遠點距離； （ 2）其近點距離； （ 3）配戴 100 度的近視鏡，求該鏡的焦距； （ 4）戴上該近視鏡后，求看清的遠點距離； （ 5）戴上該近視鏡后，求看清的近點距離。問：其余四個點經(jīng)該系統(tǒng)后如何成像？ (a) (b) 習題 23 圖 24. 一“米”字車輪位于光學系統(tǒng)前方，如下圖，成像后產(chǎn)生象散。cy???? ，若 IC =0, IIC =? 若兩薄透鏡是雙分離，情況又如何 ? 答： 雙膠合薄透鏡 等于零 , 雙分離 不等零 ，在物鏡中的正透鏡和負透鏡，哪種用冕牌玻璃，哪種用火石玻璃 ?為什么 ? 答： 正透鏡 王冕 ，負透鏡 火石 ，因根據(jù)校色差公式，正透鏡必須采用 高 Abbe 數(shù)的玻璃， 負透鏡必須采用 低 Abbe 數(shù)的玻璃 ，校正色差為什么在 mh 帶 ? 答： 使近軸色差 、邊緣帶色差 和 色球差均小， 此時 近軸色差 、邊緣帶色差 大小相等符號相反 。??z ，其相對畸變是多少 ? 實際放大倍率是多少？ 答： 相對畸變是 239。39。 球差 和位置色差僅與孔徑有關；象散、場曲、畸變和倍率色差僅與視場有關；慧差與 視場和孔徑都有關。 其大小與距物鏡的距離 無 關 。 ，頭部直角棱鏡和道威棱鏡的像差特性如何 ? 底部屋 脊直角棱鏡具有哪些像差 ?其大小與距物鏡的距離有關么 ? 答： 頭部直角棱鏡和道威棱鏡在平行光路中，沒有任何像差，雙膠合物鏡和底部屋脊直角棱鏡棱鏡一起校正像差。039。 ?tx zz BBy 39。 ??tK 039。zy? 。tx , 39。tK , 39。由于場鏡與像平面重合，故除產(chǎn)生正場曲和由此衍生的正畸變外，不產(chǎn)生其它像差。 因此若系統(tǒng)校正了像散，其場曲仍然存在。 ??? ?校正場曲有哪些方法 ?若系統(tǒng)校正了像散，是否同時校正了場曲 ? 答：當像散為零時的像面彎曲稱為匹茲伐爾場曲。44 2 ?? ?倍焦深﹥ , 物鏡的球差不超差 3) mmfL F C D 39。 ?初）? 2) mmun m 39。31239。39。f =100mm 39。39。/112 22211 ??? ????? ?? ??? mmf 39。439。 139。FCl? = (1) (2) 解：（ 1） 根據(jù)處及色差公式： ? ???? kkkFC hunl 12239。FCDL? =? 39。 ? =? 0 (6)色球差 39。FCL? =? (4) 39。mL? =? 0 (2) 39。39。f =100mm，采用冕牌玻璃 K9( Dn =，D? =)和火石玻璃 F2( Dn =， D? =)，若正透鏡半徑 21 rr? (1) (2)三個球面的曲率半徑。 ??? nnLn Ln? 所以： ?? ； ???? ? 答： 球面反射鏡有兩個無球差點 ，頂點和球心。(39。,439。(39。( nrnnL ?? ； 39。2 139。/( 2un? ，則 ?IS 應為多少 ? 解：根據(jù)初級球差分布式 ???ISunL 239?？汕蟮??IIS = 32?? )39。39。39。因為單折射面寬光束不能成理想像。 不暈成像： 當光學系統(tǒng)滿足正弦條件時，軸上點理想成像，則近軸 物點也理想成像，即光學系統(tǒng)既無球差也無正弦差。 39。 2212 ?????? nnmmdLL 所以： mmr 602 ?? （ 2） 21???? 222222222 )()39。 22222 nrnnL ?? 且已知 139。/)39。111 ?? nn?； （ 1）根據(jù)齊明條件知 22222 /)39。設太陽灶的反射率為 50%太陽的光亮度為 太 陽直徑對太陽灶焦點而言其平面角 。5 7 5 ???? ba ；n= 1已知一投影讀數(shù)系統(tǒng)，未鍍增透膜的空氣－玻璃介質分界面為 16 個面，鍍增透膜的空氣－玻璃介質 分界面為 8 面，膠合面為 2 面，鍍銀的反射面為 3 面，棱鏡完全內(nèi)反射 面為 2 面，光學材料的中心厚度之和為 cmd ?? ，求整個系統(tǒng)的透過率。（ cm/ 3?? ） 解：由科希公式2?ban ??，既已知條件可求得 ???b 由科希公式2?ban ??， cmbddn /102062 33 ????? ??? 1一塊光學玻璃對水銀燈的藍光譜線 ?? 的折射率為 ，對綠光譜線 ?? 的折射率為 ，試利用科希公式2?ban ??求出對鈉光譜線?? 的折射率。 解： lxrIE 500c os2200c os 22 ??? ??中心 lxrIE m 32200c os 2222 ???? ? 1發(fā)光強度為 cd100 的白熾燈泡照射在墻壁上，墻壁和光線照射方向距離為m3 ，墻壁的漫反射系數(shù)為 ，求與光線照射方向相垂直的墻壁上的 光照度及墻面上的光亮度。假設銀幕為朗伯輻射體，求銀幕上的光亮度和光出射度。（ 300 例 P58 ntcdlm , 0 5,6 6 0 ） 解：)/(4c o s1)()(660116022 mcdrIdAILcdIlmP???????????????米處的平均亮度為設距光源 一個 40W 的鎢絲燈發(fā)出的總光通量為 lm500 ，設各向發(fā)光強度相等，請分別求出以燈絲為中心半徑分別為 mmm 3,2,1 時球面上的光照度。 解：lxrIEcdI2 ???? ? 發(fā)光強度為 cd50 的點光源發(fā)出的光，射進有效瞳孔直徑為 mm2 的眼睛，光源距離眼睛 mm500 ，求進入眼睛的光通量。 解：cdIWlm/1560900?????? 假設射在屏幕的光波長為 nm600?? ，光通量 lmv 1000?? ，試求屏幕在一分鐘內(nèi)接收的輻射通量。又如果調(diào)焦于無限遠，即 ??p ，求近景位置 2p 和景深為多少？二者比較說明了 什么？（ ， ? ； ， ? ） 解 : 1）對準平面以后的整個空間都能在景像平面上成清晰像即 ???1 ；此時???? ,2?ap ，根據(jù)公式可求得 mp ? 2）當 ??p 時 ???? ,22 ?ap 根據(jù)公式可求得 mp ? 3）比較 說明了把對準面放到無限遠時的景深要小些 第五章 物體的光亮度就是人眼感到的明亮程度，這種說法對嗎？ 答： 從光亮度定義來說 這種說法 是 不對 的。物鏡的焦距 mmf 75?? ，所用光圈數(shù)為 16 。? 現(xiàn)有一架照相機，其物鏡焦距 f? 為 mm75 ，當以常攝距離 mp 3? 進行拍攝，相對孔徑分別采用 和 221 ，試分別求其景深。1， mmDmml 10。39。 應用高斯公式?????yyllfll39。1139。/12222????????????????????????? 一圓形光闌直徑為 mm10 ，放在一透鏡和光源的正中間做為孔徑光闌，透鏡的焦距為 mm100 ，在透鏡后 mm140 的地方有一個接收屏，光源的像正好成在屏上，求出瞳直徑。439。（ ） mmpaappzzlllfll442139。22 ?? apap，代入公式可求得 當遠景平面為無限遠時 ???。1 ，當遠景平 面為無限遠時，求其對準平面的位置、近景平面的位置及景深大小。,2239。2? ，試求此望遠鏡的入瞳及出瞳的大小和位置。 根據(jù)圖有： ? 3624a rc t a n22 22 ?????? 一望遠鏡的物鏡通光口徑為 cmD 51? ，焦距為 cmf 2039。1 mmDmml mmDmml pp ff 240 330 21 ??? ??? ；； 再計算所有物空間通光孔對物點的張角，張角最小的即為入瞳，與之共軛的物為孔徑光闌： 通過計算可知孔為孔徑光闌；入瞳大小為 2mm ，位于第一塊透鏡前 40mm 處 2）首先 按定義 求出視場光闌 ，視場光闌為第一個透鏡，根據(jù)圖中相似三角形有 100 401003 )( ??? ??? yy 2y=7mm 一照相鏡頭的焦距為 mmf 3539。39。（工程光學李湘寧 P8 91 頁 此題答案錯誤，正確答案應該如下 ） 解： 1）利用高斯公式將孔和第二塊透鏡經(jīng)透鏡一成像，得到孔和透鏡二在物空間的位置和大小 ?????yyllfll39。,2039。1139。39。一個孔徑直徑為 mm50 的光闌放置在兩個透鏡中間，一個高為 mm40 的物體 AB 垂直放置于光軸之上，與透鏡相距 mm12 （在透鏡左側），求 1）入瞳的大小及位置； 2）出瞳的大小及位置； 3）利用公式求出像的大小及位置。 ?? ，通光口徑 mmD 60? 薄透鏡放置在另一個焦距mmf 5039。,539。39。 ????? ） A B F ′ F 光 孔 2 光 孔 1 解： 1）根據(jù)物在有限遠判斷孔徑光闌方法可知 第二個孔為光闌 2）由高斯公式及已知條件有 ： mmDmmlDDlll 60。,539。? ，通光口徑 mmD 60? ，現(xiàn)在透鏡的左側距離透鏡mm20 處放置一個孔徑大小為 mm60 的光孔，在透鏡的右側距離透鏡 mm20 處放置一個孔徑大小為 mm40 的光孔，一個高為 mm40 的物體 AB 垂直放置于光軸之上，與透鏡相距 mm12 （在透鏡左側），求 1）判斷系統(tǒng)的孔徑光闌； 2）入瞳的大小及位置； 3）利用公式求出像的大小及位置。1139。39。,39。1139。39。,39。? ，通光口徑 mmD 48? ，現(xiàn)在透鏡的左側距離透鏡mm15 處放置一個孔徑大小為 mm30 的光闌，一個高 為 mm15 的物體 AB 垂直放置于光軸之上，與透鏡相距 mm80 ，求 1）出瞳的大小及位置； 2）請利用主光線的特性采用作圖法作出物體的像； 3）利用公式求出像的大小及位置。 ??????? ?? 1有一個塊色散棱鏡，棱鏡的折射角 o60?? ，對某種入射光波的最小偏向角o40min ?? ，求 1）棱鏡對該種波長的折射率； 2）若 將該棱鏡置于水（ ?n ）中，求此時最小偏向角的大小。1 ，求光楔折射角 ? 的大小。 22 22 ? ??? ? ???? n ndy 圖 3－ 41 所示為一物鏡 L （成倒像）及兩塊平面反射鏡 21MM 所組成的光學系統(tǒng)，試判斷物體經(jīng)過系統(tǒng)的像坐標。 圖 3－ 41 解：由圖可知 )s in(c os39。 mmf ? 透鏡 位于物與平面鏡中間 。（ ,10039。 觀察屏觀察屏翻轉反射鏡相機鏡頭 圖 3－ 38 光學系統(tǒng)由一透鏡和平面鏡組成，如圖 3－ 40 所示。 ??? ，可知物象距 5 毫米，因此物體距第一面距離為 10 毫米。A 剛好位于平行平板的第二個折射面上，試求物點相對于第一個折射面的具體位置。 ∴mmdyDmmDmmd12)(2)tan39。(39。 39。2 ? ，現(xiàn)在物鏡之后加入一折射率 ?n 的施密特屋脊棱鏡，并要求像面位于棱鏡后方 mmd 202 ? 處，如圖 3－ 36 所示，求棱鏡相對于物鏡的位置及棱鏡通光口徑的大小。 有一直徑為 mmD 20? ，焦距為 mmf 10039。 ???? 加上玻璃板后物距相當于增加了 毫米，這樣的話在原像面上就看不到清晰的像了 。 圖 3－ 35 解 ：根據(jù)公式 dnnl 139。? ，物體經(jīng)過系統(tǒng)最后所成的像面剛好與最后一塊平行平板的第二個折射面相重合，試求第二塊和第三塊平行平板之間的間隔。 （最近點 1m 最遠點 6m） 解，最近點與鏡下邊緣連線的光剛能夠進入人眼