工程光学-5-习题课-2

5-6正薄透镜L1和L2，焦距分别为90mm和30mm，口径分别为60mm和40mm，相距50mm，在两透镜之间距L2为2mm处放置一直径为10mm的圆光孔，实物点位于L1前120mm处，求系统的孔径光阑、入瞳和出瞳的位置与大小。解AF1L1L2PF2求所有器件在物空间的共轭像透镜L1的共轭像就是其本身圆光孔的物空间共轭像，将系统翻转180，经透镜L1成像111'4890Pl'102.86Plmm'102.862.14348PPll'21.43PPDDmmP'5-6正薄透镜L1和L2，焦距分别为90mm和30mm，口径分别为60mm和40mm，相距50mm，在两透镜之间距L2为2mm处放置一直径为10mm的圆光孔，实物点位于L1前120mm处，求系统的孔径光阑、入瞳和出瞳的位置与大小。解AF1L1L2PF2求所有器件在物空间的共轭像透镜L1的共轭像就是其本身L2的物空间共轭像，将系统翻转180，经透镜L1成像2111'5090l'112.5Plmm22'112.52.2550ll22'90DDmmP'L2'5-6正薄透镜L1和L2，焦距分别为90mm和30mm，口径分别为60mm和40mm，相距50mm，在两透镜之间距L2为2mm处放置一直径为10mm的圆光孔，实物点位于L1前120mm处，求系统的孔径光阑、入瞳和出瞳的位置与大小。解从物点A向所有器件在物空间的共轭像边缘作边缘光线，求孔径角130tan0.2512012PAF1L1L2PF2P'L2'245tan0.1935120112.521.43/2tan0.048120102.86P故圆光孔是孔径光阑，入瞳位于L1右102.86mm处，口径21.43mm。22'230'2.143'302fllmmfl'''10.714PplDDmml出瞳位于L2左2.143mm处，口径10.714mm。5-7如图，焦距为50mm的放大镜，通过口径为20mm，距放大镜10mm处有一直角反射棱镜，折射率为1.5，通光面积3030mm2，眼睛距放大镜25mm，瞳孔直径4mm，物面设在放大镜和棱镜合成的物方焦面上。试求：（1）系统的孔径光阑、入瞳、出瞳；（2）视场光阑、入窗；（3）物面距反射棱镜第一面的距离；（4）当渐晕系数KD=0.5时，线视场的大小。解10F25眼瞳放大镜直角棱镜物面10F25眼瞳放大镜平面板物面n=1.530先确定系统的等效光路，得到右下角所示的光路图，等效空气层厚度为20mm，故此可得物面距反射棱镜第一面的距离为20mm。10F25眼瞳放大镜等效空气层物面20205-7求所有器件在物空间的共轭像放大镜的共轭像就是其本身眼瞳的物空间共轭像，将系统翻转180，经放大镜成像111'2550Pl'50Plmm'50225PPll'8PPDDmm从轴上物点F向所有器件在物空间的共轭像边缘作边缘光线，容易看出棱镜的第一面和第二面对物点所张角大，不可能是孔径光阑，仅仅计算孔径角10tan0.250L'4tan0.045050P'PL可判定，眼瞳是孔径光阑，也是出瞳，入瞳位于放大镜右边50mm处，口径为8mm。P'10F25眼瞳放大镜等效空气层物面20205-7以渐晕系数为0计算视场从入瞳的下边点向各器件上边点连线，并计算视场角154tan0.2375201050P'10F25眼瞳放大镜等效空气层物面2020棱镜第一面104tan0.2850放大镜24tan0.2425眼瞳比较得知，棱镜第一面是视场光阑，也是入窗。渐晕系数KD=0.5时15tan0.1875201050(5050)0.187518.75ymm237.5ymm线视场大小为37.5mm。