《应用光学》第2章课后答案

第二章部分习题答案一、物像位置关系二、物像大小关系牛顿公式高斯公式2、轴向放大率1、垂轴放大率3、角放大率1''lflflnlnyy三、物方像方焦距关系nnff'''''yunnuy四、物像空间不变式解:2.有一放映机，使用一个凹面反光镜进行聚光照明，光源经过反光镜反射以后成像在投影物平面上。光源长为10mm，投影物高为40mm，要求光源像等于投影物高；反光镜离投影物平面距离为600mm，求该反光镜的曲率半径等于多少?HH′FF′4试用作图法对位于空气中的正透镜组()分别求下列不同物距的像平面位置.l=−∞像平面为:像方焦平面.l′=f′0fHH′FF′l=−2f′像平面为A’B’所在平面,如图示.l′=2f′ABA′B′4试用作图法对位于空气中的正透镜组()分别求下列不同物距的像平面位置.0fHH′FF′l=−f′像平面在像空间无限远处.l′=∞AB……4试用作图法对位于空气中的正透镜组()分别求下列不同物距的像平面位置.0fHH′FF′像平面为A’B’所在平面,如图示.l′=−f′ABA′B′2'fl4试用作图法对位于空气中的正透镜组()分别求下列不同物距的像平面位置.0fHH′FF′像平面为:像方主平面l=0ABA′B′4试用作图法对位于空气中的正透镜组()分别求下列不同物距的像平面位置.0fHH′FF′像平面为A’B’所在平面,如图示.l′=f′/3ABA′B′2'fl4试用作图法对位于空气中的正透镜组()分别求下列不同物距的像平面位置.0fHH′FF′l=f′ABB′A′像平面为A’B’所在平面,如图示.l′=f′/24试用作图法对位于空气中的正透镜组()分别求下列不同物距的像平面位置.0fHH′FF′l=2f′像平面为A’B’所在平面,如图示.l′=2f′/3ABA′B′4试用作图法对位于空气中的正透镜组()分别求下列不同物距的像平面位置.0fHH′FF′l=∞像平面为:像方焦平面.l′=f′4试用作图法对位于空气中的正透镜组()分别求下列不同物距的像平面位置.0fHH′FF′l=−∞像平面为:像方焦平面5试用作图法对位于空气中的负透镜组()分别求下列不同物距的像平面位置.0fl=2f′像平面为A’B’所在平面,如图示.HH′FF′ABB′A′5试用作图法对位于空气中的负透镜组()分别求下列不同物距的像平面位置.0fl=f′HH′FF′ABB′A′像平面为A’B’所在平面,如图示.5试用作图法对位于空气中的负透镜组()分别求下列不同物距的像平面位置.0f像平面为A’B’所在平面,如图示.2'flHH′FF′ABB′A′5试用作图法对位于空气中的负透镜组()分别求下列不同物距的像平面位置.0f像平面为:像方主平面l=0ABA′B′HH′FF′5试用作图法对位于空气中的负透镜组()分别求下列不同物距的像平面位置.0f像平面为A’B’所在平面,如图示.2'flHH′FF′ABA′B′5试用作图法对位于空气中的负透镜组()分别求下列不同物距的像平面位置.0fl=−f′像平面在像空间无限远处.AB……HH′FF′5试用作图法对位于空气中的负透镜组()分别求下列不同物距的像平面位置.0fl=−2f′像平面为A’B’所在平面,如图示.A′B′ABHH′FF′5试用作图法对位于空气中的负透镜组()分别求下列不同物距的像平面位置.0fl=∞像平面为:像方焦平面.l′=f′HH′FF′5试用作图法对位于空气中的负透镜组()分别求下列不同物距的像平面位置.0f解:6.已知照相物镜的焦距f′=75mm，被摄景物位于距离x=-∞,-10,-8,-6,-4,-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:7.设一物体对正透镜成像，其垂轴放大率等于-1，试求物平面与像平面的位置，并用作图法验证。解:8.已知显微物镜物平面和像平面之间的距离为180mm，垂轴放大率等于-5，求该物镜组的焦距和离开物平面的距离(不考虑物镜组二主面之间的距离)。解:9.已知航空照相机物镜的焦距f′=500mm，飞机飞行高度为6000m，相机的幅面为300×300mm2，问每幅照片拍摄的地面面积。10.由一个正透镜组和一个负透镜组构成的摄远系统，前组正透镜的焦距f1′=100，后组负透镜的焦距f2′=-50，要求由第一组透镜到组合系统像方焦点的距离D与系统的组合焦距之比为1∶1.5，求二透镜组之间的间隔d应为多少?组合焦距等于多少?解:32fD2fxdDF87.7887.28211ffd13.2187.28212ffd11.如果将上述系统用来对10m远的物平面成像，用移动第二组透镜的方法，使像平面位于移动前组合系统的像方焦平面上，问透镜组移动的方向和移动距离。222111fll22222)(llllf))(()(21212xfxxdlxfxxdlfFF第一组透镜1111111解:12.由两个透镜组成的一个倒像系统，设第一组透镜的焦距为f1′，第二组透镜的焦距为f2′，物平面位于第一组透镜的物方焦面上，求该倒像系统的垂轴放大率。第二组透镜第二组透镜2F13.由两个同心的反射球面(二球面球心重合)构成的光学系统，按照光线反射的顺序第一个反射球面是凹的，第二个反射球面是凸的，要求系统的像方焦点恰好位于第一个反射球面的顶点，求两个球面的半径r1，r2和二者之间的间隔d之间的关系。r1/2r1r2最终像点无穷远物点222211rll)(222222llrll14.假定显微镜物镜由相隔20mm的两个薄透镜组构成，物平面和像平面之间的距离为180mm，放大率β=-10×，要求近轴光线通过二透镜组时的偏角Δu1和Δu2相等，求二透镜组的焦距。10212211uuununyy2211uuuu21uu209;921122uuuu近轴时，有又由前述由题知由转面公式高斯公式解:15.电影放映机镜头的焦距f′=120mm，影片画面的尺寸为22×16mm2，银幕大小为6.6×4.8m2，问电影机应放在离银幕多远的地方?如果把放映机移到离银幕50m远处，要改用多大焦距的镜头?16.一个投影仪用5×的投影物镜，当像平面与投影屏不重合而外伸10mm时，则须移动物镜使其重合，试问物镜此时应向物平面移动还是向像平面移动?移动距离多少?17.一照明聚光灯使用直径为200mm的一个聚光镜，焦距为f′=400mm，要求照明距离5m远的一个3m直径的圆，问灯泡应安置在什么位置?18.已知一个同心透镜r1=50mm，厚度d=10mm，n=1.5163，求它的主平面和焦点位置。frnrdnrrnf1)1(11)1('121221解：