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    應用光學作業 - 下載本文

    第一章

    1.一物體經針孔照相機在屏上成一60mm大小的像,若將屏拉遠50mm,則像的大小變為70mm,求屏到針孔的初始距離。(300mm) 2.一厚度為200mm的平行平板玻璃(設n=1.5),下面放一直徑為1mm的金屬片,若在玻璃板上方任何方向上都看不到該金屬片,問紙片最小直徑為多少?(358.78mm)

    第二章

    1.一束平行光束入射到一半徑r=30mm,n=1.5的玻璃球上,①求其會聚點的位置。②如果在凸面鍍反射膜,其會聚點應在何處?③如果在凹面鍍反射膜,則反射光束在玻璃中的會聚點又在何處?④反射光束經前表面折射后,會聚點又在何處?說明各會聚點的虛實。15mm,實像;15mm,虛像;-10mm,實像;75mm虛像

    2.一直徑為400mm,n=1.5的玻璃球中有兩個小氣泡,一個位于球心,另一個位于1/2半徑處。沿兩氣泡連線方向在球右邊觀察,問看到氣泡在何處?若在水中觀察,看到氣泡又在何處?(水n=1.33) -200mm,-80mm,-200mm,-93.99mm

    3.有一平凸透鏡,r1=100mm,r2=∞,d=300mm,n=1.5,當物體在-∞時,①求高斯像位置lˊ。②在第二面上刻一十字絲,問其通過球面的共軛像在何處?③當入射高度h=10mm時,實際光線的像方截距為多少?300mm,-∞,299mm 4.一球面鏡半徑r=-100mm,求β=-1、1、∞時的物距和像距。-100mm,-100mm;0,0;-50mm,∞

    5.一物體位于半徑為r的凹面鏡前什么位置時,可分別得到放大4倍的實像、放大4倍的虛像、縮小4倍的實像和縮小4倍的虛像?5/8r,3/8r,5/2r,-3/2r(不可能)

    6.針對位于空氣中的正透鏡組及負透鏡組,試用作圖法分別對以下物距:-∞,-2f,-f,-f/2,0,f/2,f,2f,∞,求像平面的位置。

    7.已知一個透鏡把物體放大-3倍投影在屏幕上,當透鏡向物體移近18mm時,物體將被放大-4倍,試求透鏡的焦距,并用圖解法校核之。-216mm(同T10) 8.一個薄透鏡對某一物體成一實像,放大率為-1,今以另一個薄透鏡緊貼在第一透鏡上,則見像向透鏡方移動20mm,放大率為原先的3/4,求兩透鏡的焦距。并用圖解法校核之。40mm,240mm

    9.兩透鏡L1、L2,L1在L2左邊,L1焦距f1ˊ>0,一物體高為y,置于L1的物方焦面上,經兩透鏡成像,像高為y′,求透鏡L2焦距f2ˊ。(- (f1ˊy′)/y) 10. 有一正薄透鏡對某一物成倒立的實像,像高為物高的一半,今將物面向透鏡移近100mm,則所得倒立實像與物同大小,求該正透鏡組的焦距。100mm 11. 已知一透鏡r1=-200mm,r2=-300mm,d=50mm,n=1.5,求其焦距、光焦度、基點的位置。-1440mm,-0.69D

    12. 一透鏡焦距為100mm,和另一焦距為50mm的薄透鏡組合,其組合焦距仍為100mm,求兩透鏡相對位置及組合光組基點位置。-50mm,-50mm,200mm 13. 長60mm,折射率為1.5的玻璃棒,在其兩端磨成曲率半徑為10mm的凸球面,試求其焦距及基點位置。∞,-∞, ∞

    第三章

    1.人照相館鏡子時,要想看到全身,問鏡子至少要多長?與人離鏡子的距離有沒有關系?

    2.有一角鏡,光線平行于其中一鏡入射,經兩次反射,出射光線與另一鏡平行,求兩鏡夾角。60 3.如圖所示,設平行光管物鏡L的焦距fˊ=1000mm,頂桿離光軸距離a=10mm,如果推動頂桿使平面鏡傾斜,物鏡焦點F的自準直像相對于F產生了y=2mm的位移,問平面鏡傾角為多少?頂桿移動量為多少?0.001rad,0.01mm 4.一光學系統由一透鏡和平面鏡組成,如圖所示。透鏡前方離平面鏡600mm有一物體AB,經透鏡和平面鏡后,所成虛像A\B\至平面鏡距離為150mm,且像高為物高一半,試確定透鏡的位置和焦距,并畫光路圖。100mm,l=-300mm 5.用fˊ=400mm的翻拍物鏡拍攝文件,文件上壓一塊n=1.5,厚度d=15mm的的玻璃平板,若拍攝倍率β=-1,求物鏡后主面到玻璃第一面距離。890mm 6.一透鏡左方300mm處有一物AB,右方110mm處有一玻璃平板,物經透鏡和平行平板成像,像距透鏡160mm。玻璃平板n=1.5,厚15mm,求透鏡組焦距。102mm

    00

    7.如圖,光線以45角入射到平面鏡上反射后通過n=1.5,頂角為4的光楔。若使入射光線與最后的出射光線900,試確定平面鏡所應轉動的方向和角度值。1

    第四章 目視光學系統

    1.一個人近視程度為-2D,調節范圍是-8D,求

    (1) 其遠點距離;-0.5mm (2) 其近點距離;-0.1mm

    (3) 配100度的近視鏡,求該鏡的焦距;-1mm (4) 戴上該近視鏡后,求看清的遠點距離;-1mm (5) 戴上該鏡后,求看清的近點距離。-0.11mm

    2.欲分辨0.00725mm的微小物體,使用λ=0.00055mm,斜入射照明,問:

    (1) 數值孔徑應取多少合適?0.038 (2) 顯微鏡的視放大率最小應多大?19

    3.欲看清4km處相隔150mm的兩個點(設1ˊ=0.0003rad),若用開卜勒望遠鏡觀察,則:

    (1) 求望遠鏡視放大率;-8

    (2) 若筒長L=100mm,求物鏡和目鏡的焦距;88.9mm,11.1mm (3) 物鏡框是孔徑光闌,求出射光瞳距離;12.5mm (4) 求物鏡通光口徑。18.4mm

    (5) 視度調節在±5D,求目鏡移動量;0.62

    (6) 若物方視場角2ω=8度,求像方視場角58.4; (7) 漸暈系數K=50%,求目鏡的通光口徑。14mm

    4.一開卜勒望遠鏡,物鏡焦距fˊ物=200mm,目鏡fˊ目=25mm,物方視場角2ω=8度,漸暈系數K=50%,為了使目鏡通光孔徑D=23.7mm,在物鏡后焦面

    上放一場鏡。(1)求場鏡的焦距;90mm

    (2)若該場鏡是平面在前的平凸薄透鏡,折射率n=1.5,求其球面的曲率

    半徑。-45mm

    5.開卜勒望遠鏡的筒長225mm,Г=-8,2ω=6度,出瞳直徑Dˊ=5mm,無漸暈。

    (1) 求fˊ物和fˊ目;25mm,200mm

    (2) 求目鏡的通光口徑和出瞳距;28.6mm,28.1mm

    (3) 在物鏡焦面處放一場鏡,其焦距fˊ=75mm,求新的出瞳距和目鏡的

    通光口徑;19.8mm,21.6mm

    (4) 目鏡的視度調節在±4D,求目鏡的移動量。±2.5mm 6.一顯微鏡物鏡的垂軸放大率???3?,數值孔徑NA=0.1,共軛距L?180mm,物鏡框為孔徑光闌,f'目=25mm。 (1)求視覺放大率?;-30

    (2)求出瞳距離;29.6mm

    (3)斜入射照明時,??0.55?m,求顯微鏡分辨率;0.00275 (4)求物鏡通光孔徑D物;9 (5)求出瞳直徑;1.67

    (6)設物高2y?6mm,漸暈系數K?50%,求目鏡通光孔徑D目。21.33





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