光学-第六章习题ppt课件

1、.,第六章习题,.,1、一般钨丝白炽灯各方向的平均发光强度（cd）大约和灯泡的功率（W）相等，问灯泡的光视效能如何?,注意问题：光视效能是有单位的，单位为流明每瓦，不能写为lm.,.,2、日常生活中人们说40W的日光灯比40W的白炽灯亮，是否说明日光灯的光亮度比灯泡大？这里所说的亮是指什么？,答：40W的白炽灯和40W的日光灯所消耗的功率是相等的（或者说辐射的通量是相等的）。但它们的发光效率不一样，或者说它们的光视效能不一样，也就是说日光灯发出的光通量大于白炽灯，这里所说的亮是指光通量（或光视效能）。,问题分析： 1、认为日光灯的发光亮度高 光亮度是一个与发光投影面积成反比，与发光强度成正比的

2、量，日光灯的光通量虽然高，但发光面积也大，光亮度不一定高。,.,2、认为亮指发光强度大 不够确切，因发光强度与某发光点上的光通量成正比，与立体角成反比。日光灯可认为是一个面光源，算到某点上光通量并不比白炽灯高。 3、有的认为，亮是对眼睛的光照度大 这没错，亮是眼对照度的感觉，但归根到底是眼睛接收的光通量大。回答冷统、不具体？ 4、有的认为辐射波长不同，引起人眼视觉差别，这不是主要原因。,.,3、我们晚上看天空的星星，有的亮有的暗，是否说明亮的星星光亮度大？我们白天看到天空的白云比蓝天亮，这里所说的亮是指什么？,答：1、由人眼对发光点的主观光亮度公式： 星星的亮暗除了与发光强度有关，还与距离的平

3、方有关。有同样发光强度（光亮度）的两个星星，距离远的，我们就感觉暗。所以说亮的星星亮度大并不确切，还与观察距离有关。,.,2、对于白云和蓝天的观察，其亮暗由发光面的主观光亮度公式： 显然，对于同时观察白云和蓝天的眼睛而言， 是不变的，因此，白云亮说明白云的亮度大，这里的亮是指观察物体的光亮度。,.,存在的问题： 1、有同学回答，亮是指人眼的主观光亮度；或者说视网膜上单位面积接受的光通量光照度。太冷统，不具体。 2、对白云和蓝天亮暗的感觉，是对不同颜色的波长的视觉强度不同造成的。不是主要原因。因白色包含了全部颜色。 3、从星星的光视效能出发解释，当然不对。这里须注意：光视效能是指发光效率，通常是

4、对人工发光体而言，是指消耗了多少能量，发了多少光。,.,4、照相时光圈数取8，曝光时间用1/50s,为了拍摄运动目标，将曝光时间改为1/500s，问应取多大的光圈数？,.,另一种做法： 由H=Et知，曝光时间为原来的1/10，则要求曝光量不变，像平面光照度也要相应增加10倍，因光照度与相对孔径的平方成正比，所以相对孔径应该为原来的 倍，或者说光圈数为原来的 倍 ，即 光圈的选取方法：光圈数取值往小处取，保证曝光量。光圈数2和光圈数2.8，通常取2。,.,5、用于跟踪天空飞行目标的电视摄像机，摄像管要求最低的像面光照度为20lx，假定天空的光亮度为2500cd/m2,光学系统的透射比为0.7，问要求使用多大相对孔径的摄像物镜？,.,1、物镜的相对孔径不是光阑的相对孔径，不需要按光圈数往小取值的原则取值。只要相对孔径取大于计算值就可以了。 2、因按最低像面光照度设计，相对孔径也不能小于计算值。,.,6、双目望远镜的光学系统中，所有凹透镜都是用火石玻璃做的，凸透镜和棱镜是用冕玻璃做的，透镜和棱镜中总的光路长为110mm，计算光学零件表面不镀增透膜和镀增透膜两种情况下系统的透射比。,解：系统中有3个凹面镜表面与空气接触，即火石玻璃面3个。 冕玻璃与空气接触面：3个凸透镜面、2个分划板面、4个棱镜面，共9个面。 火石玻璃与空气接触面透射比为0.95 冕玻璃与空气接触面透射比