应用光学课后答案PPT学习教案

1、会计学1 应用光学课后答案应用光学课后答案 解解: : 2. 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。光源长为光镜反射以后成像在投影物平面上。光源长为10mm10mm，投影物高，投影物高 为为40mm40mm，要求光源像等于投影物高；反光镜离投影物平面距离，要求光源像等于投影物高；反光镜离投影物平面距离 为为600mm600mm，求该反光镜的曲率半径等于多少，求该反光镜的曲率半径等于多少? ? 第1页/共38页 HH FF 4 试用作图法对位于空气中的正透镜组试用作图法对位于空气中的正透

2、镜组( )分别求分别求 下列不同物距的像平面位置下列不同物距的像平面位置. l = 像平面为像平面为: 像方焦平面像方焦平面. l = f 0 f 第2页/共38页 HH FF l = 2f 像平面为像平面为 AB所在平所在平 面面,如图示如图示. l = 2f A B A B 4 试用作图法对位于空气中的正透镜组试用作图法对位于空气中的正透镜组( )分别求分别求 下列不同物距的像平面位置下列不同物距的像平面位置. 0 f 第3页/共38页 HH FF l = f 像平面在像像平面在像 空间无限远空间无限远 处处. l = A B 4 试用作图法对位于空气中的正透镜组试用作图法对位于空气中的正

3、透镜组( )分别求分别求 下列不同物距的像平面位置下列不同物距的像平面位置. 0 f 第4页/共38页 HH FF 像平面为像平面为 AB所在平所在平 面面,如图示如图示. l = f A B A B 2 f l 4 试用作图法对位于空气中的正透镜组试用作图法对位于空气中的正透镜组( )分别求分别求 下列不同物距的像平面位置下列不同物距的像平面位置. 0 f 第5页/共38页 HH FF 像平面为像平面为: 像方主平面像方主平面 l = 0 A B A B 4 试用作图法对位于空气中的正透镜组试用作图法对位于空气中的正透镜组( )分别求分别求 下列不同物距的像平面位置下列不同物距的像平面位置.

4、 0 f 第6页/共38页 HH FF 像平面为像平面为 AB所在平所在平 面面,如图示如图示. l = f/3 A B A B 2 f l 4 试用作图法对位于空气中的正透镜组试用作图法对位于空气中的正透镜组( )分别求分别求 下列不同物距的像平面位置下列不同物距的像平面位置. 0 f 第7页/共38页 HH FF l = f A B B A像平面为像平面为 AB所在平所在平 面面,如图示如图示. l = f/2 4 试用作图法对位于空气中的正透镜组试用作图法对位于空气中的正透镜组( )分别求分别求 下列不同物距的像平面位置下列不同物距的像平面位置. 0 f 第8页/共38页 HH FF l

5、 = 2f 像平面为像平面为 AB所在平所在平 面面,如图示如图示. l = 2f/3 A B A B 4 试用作图法对位于空气中的正透镜组试用作图法对位于空气中的正透镜组( )分别求分别求 下列不同物距的像平面位置下列不同物距的像平面位置. 0 f 第9页/共38页 HH FF l = 像平面为像平面为: 像方焦平面像方焦平面. l = f 4 试用作图法对位于空气中的正透镜组试用作图法对位于空气中的正透镜组( )分别求分别求 下列不同物距的像平面位置下列不同物距的像平面位置. 0 f 第10页/共38页 HH FF l = 像平面为像平面为: 像方焦平面像方焦平面 5 试用作图法对位于空气

6、中的负透镜组试用作图法对位于空气中的负透镜组( )分别求分别求 下列不同物距的像平面位置下列不同物距的像平面位置. 0 f 第11页/共38页 l = 2f 像平面为像平面为 AB所在平所在平 面面,如图示如图示. HH FF A B B A 5 试用作图法对位于空气中的负透镜组试用作图法对位于空气中的负透镜组( )分别求分别求 下列不同物距的像平面位置下列不同物距的像平面位置. 0 f 第12页/共38页 l = f HH FF A B B A 像平面为像平面为 AB所在平所在平 面面,如图示如图示. 5 试用作图法对位于空气中的负透镜组试用作图法对位于空气中的负透镜组( )分别求分别求 下

7、列不同物距的像平面位置下列不同物距的像平面位置. 0 f 第13页/共38页 像平面为像平面为 AB所在平所在平 面面,如图示如图示. 2 f l HH FF A B B A 5 试用作图法对位于空气中的负透镜组试用作图法对位于空气中的负透镜组( )分别求分别求 下列不同物距的像平面位置下列不同物距的像平面位置. 0 f 第14页/共38页 像平面为像平面为: 像方主平面像方主平面 l = 0 A B A B HH FF 5 试用作图法对位于空气中的负透镜组试用作图法对位于空气中的负透镜组( )分别求分别求 下列不同物距的像平面位置下列不同物距的像平面位置. 0 f 第15页/共38页 像平面

8、为像平面为 AB所在平所在平 面面,如图示如图示. 2 f l HH FF A B A B 5 试用作图法对位于空气中的负透镜组试用作图法对位于空气中的负透镜组( )分别求分别求 下列不同物距的像平面位置下列不同物距的像平面位置. 0 f 第16页/共38页 l = f 像平面在像像平面在像 空间无限远空间无限远 处处. A B HH FF 5 试用作图法对位于空气中的负透镜组试用作图法对位于空气中的负透镜组( )分别求分别求 下列不同物距的像平面位置下列不同物距的像平面位置. 0 f 第17页/共38页 l = 2f 像平面像平面 为为AB 所在平所在平 面面,如图如图 示示. A B A

9、B HH FF 5 试用作图法对位于空气中的负透镜组试用作图法对位于空气中的负透镜组( )分别求分别求 下列不同物距的像平面位置下列不同物距的像平面位置. 0 f 第18页/共38页 l = 像平面为像平面为: 像方焦平面像方焦平面. l = f HH FF 5 试用作图法对位于空气中的负透镜组试用作图法对位于空气中的负透镜组( )分别求分别求 下列不同物距的像平面位置下列不同物距的像平面位置. 0 f 第19页/共38页 解解: : 6. 6. 已知照相物镜的焦距已知照相物镜的焦距f=75mmf=75mm，被摄景物位于距离，被摄景物位于距离x=-x=- ,-10,-8,-6,-4,-2m,-

10、10,-8,-6,-4,-2m处，试求照相底片应分别放在离物处，试求照相底片应分别放在离物 镜的像方焦面多远的地方镜的像方焦面多远的地方? ? 第20页/共38页 解解: : 7. 7. 设一物体对正透镜成像，其垂轴放大率等于设一物体对正透镜成像，其垂轴放大率等于-1-1， 试求物平面与像平面的位置，并用作图法验证。试求物平面与像平面的位置，并用作图法验证。 第21页/共38页 解解: : 8. 8. 已知显微物镜物平面和像平面之间的距离为已知显微物镜物平面和像平面之间的距离为180mm180mm，垂轴，垂轴 放大率等于放大率等于-5-5，求该物镜组的焦距和离开物平面的距离，求该物镜组的焦距和

11、离开物平面的距离( ( 不考虑物镜组二主面之间的距离不考虑物镜组二主面之间的距离) )。 第22页/共38页 解解: : 9. 9. 已知航空照相机物镜的焦距已知航空照相机物镜的焦距f=500mmf=500mm，飞机飞行高度为，飞机飞行高度为 6000m6000m，相机的幅面为，相机的幅面为300300300mm300mm2 2，问每幅照片拍摄的地，问每幅照片拍摄的地 面面积。面面积。 第23页/共38页 10. 10. 由一个正透镜组和一个负透镜组构成的摄远系统，前组由一个正透镜组和一个负透镜组构成的摄远系统，前组 正透镜的焦距正透镜的焦距f f1 1=100=100，后组负透镜的焦距，后组

12、负透镜的焦距f f2 2 =-50 =-50，要，要 求由第一组透镜到组合系统像方焦点的距离求由第一组透镜到组合系统像方焦点的距离D D与系统的组与系统的组 合焦距之比为合焦距之比为11.511.5，求二透镜组之间的间隔，求二透镜组之间的间隔d d应为多少应为多少? ? 组合焦距等于多少组合焦距等于多少? ? 第24页/共38页 解解: : 3 2 f D 2 fxdD F 第25页/共38页 87.7887.28 211 ffd 13.2187.28 212 ffd 第26页/共38页 11. 11. 如果将上述系统用来对如果将上述系统用来对10m10m远的物平面成像，用移动第二远的物平面成

13、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。面上，问透镜组移动的方向和移动距离。 第27页/共38页 222 111 fll 22222 )(llllf )()( 21212 xfxxdlxfxxdlf FF 第28页/共38页 第一组透镜第一组透镜 1 1 1 1 11 1 解解: : 12. 12. 由两个透镜组成的一个倒像系统，设第一组透镜的焦距由两个透镜组成的一个倒像系统，设第一组透镜的焦距 为为f f1 1，第二组透镜的焦距为，第二组透镜的焦距为f f2 2，物平面位于第一组

14、透，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。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 第二组透镜第二组透镜 2 F 第29页/共38页 13. 13. 由两个同心的反射球面由两个同心的反射球面( (二球面球心重合二球面球心重合) )构成的光学系构成的光学系 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，反射球面是凸的，要求系统的像方焦点恰好位于第一个反要求系统的像方焦点恰好位于第一个反 射球面的顶点射球面的顶点，求两个球面的半径，求两个球面的半径r r1 1，r r2 2和二者

15、之间的间和二者之间的间 隔隔d d之间的关系。之间的关系。 r1/2 r1 r2 最终像点最终像点 无穷远物点无穷远物点 第30页/共38页 第31页/共38页 14. 14. 假定显微镜物镜由相隔假定显微镜物镜由相隔20mm20mm的两个薄透镜组构成，物平的两个薄透镜组构成，物平 面和像平面之间的距离为面和像平面之间的距离为180mm180mm，放大率，放大率=-10 ，要求近 ，要求近 轴光线通过二透镜组时的偏角轴光线通过二透镜组时的偏角u1 1和和u2 2相等，求二透镜相等，求二透镜 组的焦距。组的焦距。 第32页/共38页 10 2 1 22 11 u u un un y y 2211

16、 uuuu 21 uu 20 9 ; 9 2 1 1 2 2 u u u u 近轴时，有近轴时，有 又又 由前述由前述 由题知由题知 由转面公式由转面公式 高斯公式高斯公式 第33页/共38页 解解: : 15. 15. 电影放映机镜头的焦距电影放映机镜头的焦距f=120mmf=120mm，影片画面的尺寸为，影片画面的尺寸为 222216mm16mm2 2，银幕大小为，银幕大小为6.6 6.6 4.8m4.8m2 2，问电影机应放在离，问电影机应放在离 银幕多远的地方银幕多远的地方? ?如果把放映机移到离银幕如果把放映机移到离银幕50m50m远处，要改远处，要改 用多大焦距的镜头用多大焦距的镜头? ? 第34页/共38页 16. 16. 一个投影仪用一个投影仪用5 5 的投影物镜，当像平面与投影屏不重合 的投影物镜，当像平面与投影屏不重合 而外伸而外伸10mm10mm时，则须移动物镜使其重合，试问物镜此时应时，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向物平面移动还是向像平面移动? ?移动距离多少移动距离多少? ? 第35页/共38页 17. 17. 一照明聚光灯使用直径