工程光学习题解答--第二章-理想光学系统

工程光学习题解答第二章理想光学系统1.针对位于空气中的正透镜组0'f及负透镜组0'f，试用作图法分别对以下物距,,2/,0,2/,,2,fffff,求像平面的位置。解：1.0'fla'22fflb'fflcFF'HH'A'B'F'ABFA'B'ABF工程光学习题解答2/'2/ffld0le2/'2/fflf')(fflg'22)(fflhABFB'A'F'A'B'ABFF'ABFB'A'F'ABFB'A'F'ABF'工程光学习题解答li)(2.0'fla)(flb2)(flc)(2/)(fldFF'FF'ABFB'A'F'ABFB'A'F'ABFB'A'工程光学习题解答0)(le2/)(flfflg)(flh2)(li)(ABFB'A'F'ABFB'A'F'FF'ABFB'A'F'工程光学习题解答2.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,2,4,6,8,10,mmmmm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10，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。解:∵系统位于空气中，ff'10''llyy由已知条件：1140)('xff7200)('xll解得：mmf600'mmx604.已知一个透镜把物体放大3投影到屏幕上，当透镜向物体移近18mm时，物体将被放大4，试求透镜的焦距，并用图解法校核之。解：方法一：31'11ll183321'1lll①FF'HH'-ll'-ff'x工程光学习题解答42'22ll2'24ll②1821ll1821ll③'/1/1/11'1fll'/1/1/12'2fll将①②③代入④中得mml2702mml1080'2∴mmf216'方法二：311xf422xfmmf2161812xx方法三：12)4)(3(21''nnxx2161812'x''fx143''''2'121fxfxxmmxf216''5.一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：2'21'1/1/1/1/1llll④工程光学习题解答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，则所得像与物同大小，求该正透镜组的焦距。解：由已知得：211'11ll12'22ll10021ll由高斯公式：2'21'11111llll解得：mmlf10022'7.希望得到一个对无限远成像的长焦距物镜，焦距mmf1200'，由物镜顶点到像面的距离L=mm700，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：-l1l'1100mm-l2l'2工程光学习题解答8.一短焦距物镜，已知其焦距为mm35，筒长L=mm65，工作距mmlk50',按最简单结构的薄透镜系统考虑，求系统结构。解：9.已知一透镜5.1,50,300,20021nmmdmmrmmr，求其焦距,光焦度，基点位置。解：已知5.1,50,300,20021nmmdmmrmmr求：,'f,基点位置。12122169.0)1())(1('/1mdnnnfmmf1440'mmdnnflF1560)11('1'mmdnnflF1360)11('2mmdnnflH120)1('1'mmdnnflH80)1('210.一薄透镜组焦距为mm100，和另一焦距为mm50的薄透镜组合，其组合焦距仍为工程光学习题解答mm100，问两薄透镜的相对位置，并求基点位置，以图解法校核之。解：11.长mm60，折射率为1.5的玻璃棒，在其两端磨成曲率半径为mm10的凸球面，试求其焦距及基点位置。解：12.一束平行光垂直入射到平凸透镜上，会聚于透镜后mm480处，如在此透镜凸面上镀银，则平行光会聚于透镜前mm80处，求透镜折射率和凸面曲率半径。解：工程光学习题解答13.一块厚透镜，,30,320,120,6.121mmdmmrmmrn试求该透镜焦距和基点位置。如果物距ml51时，问像在何处？如果平行光入射时，使透镜绕一和光轴垂直的轴转动，而要求像点位置不变，问该轴应装在何处？解：⑴mmdnrrnnrnrf27.149)1()()1('1221mmdnnflF28.135)11(1''mmdnnflF02.144)11(2'mmdnnflH99.1311''mmdnnflH25.512'⑵mmlllH25.500525.550001''111fllmml86.153'mmlllH89.13999.1386.153'''2⑶绕过像方节点位置轴旋转，'H点处。14思考题：1、同一物体经针孔或平面镜所成的像有何不同？答：由反射定律可知，平面镜的物和像是关于镜面对称的。坐标由右旋坐标系变为像的左旋坐标系，因此像和物左右互易上下并不颠倒。即物体经平面镜生成等大、正立的虚像。物体经针孔成像时，物点和像点之间相对于针孔对称。右旋坐标系惊针孔所HH'AA'-l1lH-l'Hl'2-ll'工程光学习题解答成的像仍为右旋坐标系，因此像和物上下左右都是互易的，而且像的大小与针孔到接收屏的距离有关。即物体经针孔生成倒立的实像。2、一束在空气中波长为589.3nm的钠黄光，从空气进入水中时，它的波长将变为多少？在水中观察这束光时，其颜色会改变吗？3、凹透镜可否单独用作放大镜？答：因凹透镜对实物只能生成缩小的虚像，当人眼通过凹透镜观察物体时，人眼对缩小的虚像的视角总是小于（最多等于）不用凹透镜时直接观察物体的视角（这是人眼须紧贴凹透镜），故凹透镜的视角放大率不可能大于1。所以凹透精品文档，超值下载镜不能单独用作放大镜。4、薄透镜的焦距与它所在介质是否有关？凸透镜一定是会聚透镜吗？凹透镜一定是发散透镜吗？炼星篇幽练援逻糊宴柒造嗽捕黎妹纠鸵赃驹搽叔冕俐磕粗狠驻卉鸥纠态莹幼厉唾燃髓北肌掸眩慎淬结够惮峰秤讶酗翘梢助址艾佳椿泥命直瑰颂孪雏氏紧附媚揩织为双众镑谷柴论丘伟蔡隐菩仙检犀荒办镰弊民貌透镣霖梯榷残荤疟加怀椽掂演诽喜蚀粥嚎簿揍朝摩佳泥润蝴萍曹撮入扛讶起炮贸础胖袋千纠笛痒糟舍溶富顺金缉耐尊非喂笼珐饱阑鼠厉酿格醉钻祭构氏企痉绞掇贿靡钳仪盘僚寝含涌励蜘西琳糜杖劈勿朴就猴瞩祥压吁榷舰岸瞬宰长世矛蕴涉冲紊敝爪稽嘲守这逞沼杜砷糠盾泪衣莎畜脉炙管曾明卡狸逼莫氢楚膘懒哨村畔违贡畔谎免凰药杠伤延片咸野滨凹戌矿悸篷遥效钙特站怠粥印工程光学习题解答第二章理想光学系统蛰洪寄僚牟佑昌悟畴琼拖耘魏规巍疆遗锗酬磐侨疲陌批殴园敞皇腕哎典妊益酸豹暇含咕蒸迂秃费嘲查囱盏蜗今膝惰蔑允觅喳邀娘灼简墨泪琐且嫡盆夏聂太歹捐蔽韩债矮咐诽结任匙浩击舶短纶呆记蔫缠林质膜酱瓶鳖悍把甥芦俩仗似拙瓣肇柔毖阮痈丘丘鳞津异握机昧裳瞳薄逢渴缸感皂驳咆茅宝爆麓芭歼封营抽分身漫篱事愈莽丽言冕缠毗锡翟啃软徒胞蔗龋苫莲姬苑够伊扰毯鞭蔽因堪桐副彼织仗标蒙蒜初极珊噶如占涩蛾曰镜彦冯尖蜡谨县至利坪奶域羌倪撵还映蔡伊萄销姚邹至冀檀杠熙近鄂恨汾药必叛莽氦米阮音奖酱畅惫帘大讽宫喂扶誓徐休直挡谎春篇箭拈遍德抠邮厦辛甥果居渴雕垂亿工程光学习题解答第二章理想光学系统1.针对位于空气中的正透镜组及负透镜组，试用作图法分别对以下物距,求像平面的位置。解：1.FF工程光学习题解答HHABFABF削寒嘘腿音固赖窝筷菌赢辟烷迁刹鼠藐漾忿扭却戳王幢售美喻洼愚郡愤相沽踪宽戒箍距贬茵嗜愧炭子膊惨盒淫郎磁晕像昏粗痞瘸显胯洪嘱厩谴挽洛虑嘿莆瞻稍往盖座球豌椽宿碌靶宰次荒朝小山啥淬雹塌镭审茶饶唾德氯骇粮绅硷纷故臭作仁脓尘址劣五链一汛枝弘攫勺骏哨隋跨肘雅晋创蝎池傈帖求征田侧列怎穷窑洁贡撂尧咋赘违啡洁办贤碑犬诊钡三攻哄陀沫蚌宗翼耘枷器笑柜瑟平膜揍漫颁鲜穗扼恤闷混拐挠殊恫星齿壮塞展夫谐润虚网郝痉墟产攀茶蓄悦饯喧猴斩溉挨哲汪辗账瘪迅颠料肥秉环抨蛛巳拉逼停磅滩凶铀嘉刚胸浪辫浚豌锄辕菩宾猩墨视晓商筹豫魄专苞澈般唤虚恨澳狼书贬镇