几何光学习题.pdf

一 由薄透镜 L1 L2 组成的光学系统 两透镜的像方焦点重合 求整个系统的焦距 f 像方焦点和像方主点位置并在图中标出 二 1 什么是畸变 正负畸变分别是什么形状 畸变是否会影响图像的清晰度 2 孔径光阑在光学系统中所起的作用是什么 什么是入瞳 什么是出瞳 3 一个人的眼睛的远点距为 400mm 需带多大度数眼镜 眼镜的焦距是多少 4 一个人的眼睛的近点距为 400mm 需带多大度数眼镜 眼镜的焦距是多少 5 试比较开普勒望远镜和伽利略望远镜在结构和应用领域的异同 6 凹透镜可否单独用作放大镜 三 1 一束平行细光束人射到一半径 r 30mm 折射率 n 1 5 的玻璃球上 求其会聚点的 位置 2 如果在凸面镀反射膜 其会聚点应在何处 3 如果在凹面镀反射膜 则反射 光束在玻璃中的会聚点又在何处 反射光束经前表面折射后 会聚点又在何处 说明各 会聚点的虚实 四 试判断下图所示各棱镜系统的转像情况 设输入为右手坐标系 画出相应输出坐标系 a 2a 1 F 2 F L1L2 x z x z 五 一透镜焦距 mmf30 如在其前边放置一个 x 6 的开普勒望远镜 求组合后系统 的像方基点位置和焦距 并画出光路图 六 已知两个薄透镜组合构成一个摄影物镜 焦距mmf250 总长 第一透镜的到系统的 像方焦点的距离 L 175mm 第二透镜到系统的像方焦点的距离mmlF100 15 分 求 1 求组成系统的二个透镜的焦距和间隔 2 若系统对一物成01 0 的像 与无穷远物成像相比 整个系统应向物方或者像方 调焦多少距离 3 若一个高度为 20mm 的物体在系统前方 1000mm 求该物体经过系统后的位置和 大小 七 直径为 100mm 的球形玻璃缸将半面镀银 内有一条鱼在镀银前 25mm 处 问缸外的观 察者看到有几条鱼 位置在何处 相对大小是多少 水的折射率为 n 4 3 八 一个三片型望远物镜 已知 123 158 7 250 1000 fmm fmm fmm 入射平行光 线在三个透镜上的高度分别为 123 1 0 75 0 7 hmm hmm hmm 试求其合成焦距和 12 d d的值 九 两个凹球面镜 焦距分别为 200mm 400mm 相距 1m 面对面的摆成一共轴系统 今以小 物体 AB 放于靠近较弯曲的凹面镜前 100mm 处 试求下列两种情况下象的位置和大小 1 光先在其靠近的凹面镜上反射 然后在另一反射镜上反射 2 光先在较远的凹面镜上反射 然后在另一反射镜上反射 十 如图望远镜系统 请画出 0 5 渐晕的视场角的入射光束 用三根光线表示 F1 F2 十一 一玻璃半球 折射率为 1 50 半径为 50mm 其中的平面镀银 一个高为 10mm 的小物体放在球面顶点前方 100mm 处 求经过这个系统最后所成象的位置 大小 虚 实和正倒 15 分 十二 某个显微系统物镜和目镜均为薄透镜 物镜共轭距195mm 放大倍率为 10倍 配以10 倍目镜 当正常眼观察时成像于无穷远 镜筒内有分划板 其通光直径 18mm 物镜框为孔 径光阑 物方数值孔径为 0 2 求 15 分 1 物镜的焦距 2 物镜的物方视场 2y 3 物到物镜的距离 4 物镜的通光直径 5 目镜的焦距 十三 1 画出由正负两个薄透镜所组成的系统的像方基点 F J H 6 分 2 用作图法求物体的像 H1 H1H2 H2 F1 F2 F1 F2 A B F H H F F H H F A 轴外虚物 十四 一个 20 倍的望远镜 视场角 2w 3 2 物镜焦距mmfo500 直径 mmDo 5 62 为系统的入瞳 入瞳与物镜重合 在物镜与目镜的公共焦平面上设置 视场光兰 设目镜为单个正薄透镜组 15 分 1 画出系统的光路图 标示出孔径光阑 视场光阑 出瞳 2 计算整个系统的出瞳位置 大小 3 求出视场光阑的直径 十五 有一个短焦广角照相物镜焦距mmf28 工作距离mmlF40 总长度 第一 个透镜到像方焦点的距离 L 55mm 求组成此系统的二个薄透镜的焦距 21 ff d 和 画图表示出像方主面的位置 10 分 十六 有一个望远镜 物镜焦距