《应用光学习题》PPT课件.ppt
第一章第一章 几何光学基本原理几何光学基本原理习题习题:1.1.利用折、反射定理求出光纤全反射临界利用折、反射定理求出光纤全反射临界 角角I I0 0和端面入射角和端面入射角I I1 1，设，设n1=1.8，n2=1.5。2.2.利用图利用图1-12(1-12(b)计算材料计算材料B B 的折射率的折射率nB，已知已知nA=1.8,对应于光线对应于光线a 的的I0=56.44，并求光在材料并求光在材料A 和材料和材料B中的速度中的速度vA和和 vB。(设空气中的光速设空气中的光速c=3 1010cm/s)第二章第二章 共轴球面系统的物像关系共轴球面系统的物像关系作图题：作图题：1.做轴上做轴上虚物点虚物点A的像的像A.FFAHH.A.FFAHH.A2.画出焦点画出焦点F、F的位置的位置.AHHA.F.F2.2.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镜反射以后成像在投影 物平面上。光源长为物平面上。光源长为10mm10mm，投影物高为，投影物高为40mm40mm，要求光源像等于投影物高；反光镜离投影物平面距离为，要求光源像等于投影物高；反光镜离投影物平面距离为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?解：解：3.3.试用作图法求位于凹的反光镜前的物体所试用作图法求位于凹的反光镜前的物体所成的像。物体分别位于球心之外，球心和成的像。物体分别位于球心之外，球心和焦点之间，焦点和球面顶点之间三个不同焦点之间，焦点和球面顶点之间三个不同的位置。的位置。p.47,4(1黑)(2红)(7绿)P.47,5(4)轴上物点(黑线),轴外物点(红线)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，被摄景物位于距离离x=-,-10,-8,-6,-4,-2mx=-,-10,-8,-6,-4,-2m处，试求照相底片应处，试求照相底片应分别放在离物镜的像方焦面多远的地方分别放在离物镜的像方焦面多远的地方?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。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，垂轴放大率等于垂轴放大率等于-5-5，该物镜组的焦，该物镜组的焦 距和离开物平面的距和离开物平面的距离距离(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)。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，飞机飞行高度为飞行高度为6000m6000m，相机的幅面为，相机的幅面为300300300mm300mm2 2，问每幅照片拍摄的地面面积。，问每幅照片拍摄的地面面积。解：解：10.10.由一个正透镜组和一个负透镜组构成的摄远系统，前组正透镜由一个正透镜组和一个负透镜组构成的摄远系统，前组正透镜的焦距的焦距f f1 1=100=100，后，后 组负透镜的焦距组负透镜的焦距f f2 2=-50=-50，要求由第一组透，要求由第一组透镜到组合系统像方焦点的距离与系统的组合焦距镜到组合系统像方焦点的距离与系统的组合焦距 之比为之比为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?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f1=100，后，后 组负透镜的焦距组负透镜的焦距f2=-50，要求由，要求由第一组透镜到组合系统像方焦点的距离与系统的组合焦距第一组透镜到组合系统像方焦点的距离与系统的组合焦距 之比为之比为1 1.5，求二透镜组之间的间隔，求二透镜组之间的间隔d应为多少应为多少?组合焦距组合焦距等于多少等于多少?解：解：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，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。方向和移动距离。解：解：12.12.由两个透镜组成的一个倒像系统，设第一组透由两个透镜组成的一个倒像系统，设第一组透镜的焦距为镜的焦距为f f1 1，第二组透镜的焦距，第二组透镜的焦距 为为f f2 2，物，物平面位于第一组透镜的物方焦面上，求该倒像系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。统的垂轴放大率。解：解：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)构成构成的光学系统，按照光线反射的顺序第一个反射球的光学系统，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，要求系统的面是凹的，第二个反射球面是凸的，要求系统的像方焦恰好位于第一个反射球面的顶点，求两个像方焦恰好位于第一个反射球面的顶点，求两个球面的半径球面的半径r r1 1，r r2 2和二者之间的间隔和二者之间的间隔d d之间的关系。之间的关系。解：解：14.14.假定显微镜物镜由相隔假定显微镜物镜由相隔20mm20mm的两个薄透镜组的两个薄透镜组构成，物平面和像平面之间的距离为构成，物平面和像平面之间的距离为180mm180mm，放大率放大率=-10，要求近轴光线通过二透镜组时，要求近轴光线通过二透镜组时的偏角的偏角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。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，影片画面的尺寸为尺寸为222216mm16mm2 2，银幕大小为，银幕大小为6.6 6.6 4.8m4.8m2 2，问电，问电影机应放在离银幕多远的地方影机应放在离银幕多远的地方?如果把放映机移到如果把放映机移到离银幕离银幕50m50m远处，要改用多大焦距的镜头远处，要改用多大焦距的镜头?解：解：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而的投影物镜，当像平面与投影屏不重合而外伸外伸10mm10mm时，则须移动物镜使其重合，试问物镜此时应向时，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?解：解：17.17.一照明聚光灯使用直径为一照明聚光灯使用直径为200mm200mm的一个聚光镜，焦距为的一个聚光镜，焦距为f=400mmf=400mm，要求照明距离，要求照明距离5m5m远的一个远的一个3m3m直径的圆，问灯泡应安置直径的圆，问灯泡应安置在什么位置在什么位置?解：解：18.已知一个同心透镜已知一个同心透镜r1=50mm，厚度，厚度d=10mm，n=1.5163，求它的主平面和焦点位置。，求它的主平面和焦点位置。解：解：
