應(yīng)用光學(xué)答案(二、三、六、九)

1、第二章習(xí)題 一、1.根據(jù)雙膠合棱鏡參數(shù)計(jì)算兩條實(shí)際光線光路10)2(2300) 1 (111hLUL(1)對三個(gè)面依次應(yīng)用近軸光線光路計(jì)算公式，中間變量用入射角和折射角(2)對三個(gè)面依次應(yīng)用近軸光學(xué)基本公式，中間變量用投射高h(yuǎn)inniurrliui rrliiuu12uudll1211212udhhuurnnlnlnlhulhu/1/,/1/v沒有過程或者過程簡單，只給出結(jié)果。v符號(hào)和角度單位出現(xiàn)混亂。v平行光入射，中間變量入射角度不能應(yīng)用，要用中間變量h，使用近軸光學(xué)公式計(jì)算，并且最好一直應(yīng)用到底，中間不能再出現(xiàn)入射角變量。v當(dāng)h給定后，也可以利用 轉(zhuǎn)化中間變量，再用近軸光線光路計(jì)算。rhi

2、11平行光線對應(yīng)入射角rhi11一、2.求透鏡組像方焦點(diǎn)和像方主平面位置v由前面的第二條光線光路計(jì)算確定，但最后得到的是 它是像方頂焦距。v像方主平面位置不在后表面頂點(diǎn)上，應(yīng)該根據(jù)主平面定義：平行入射光線與出射光線 交點(diǎn)所在的平面來確定，即 ，由此得到焦距為101，與頂焦距相比，顯然主平面在后頂點(diǎn)前2.7的位置。注意的問題：主平面的定義，不能將頂焦距當(dāng)成焦距，那樣的話后頂點(diǎn)豈不成了像方主點(diǎn)了。 32.983 l31uhf二、有一放映機(jī)，使用一個(gè)凹面反射鏡進(jìn)行聚光照明，光源經(jīng)過反射鏡反射后成像在投影物平面上，光源長10mm，投影物高為40mm，要求光源像等于投影物高，反光鏡離投影物平面距離為60

3、0mm，求該反光鏡的曲率半徑？600,41040llyylnlnnnrnnlnln求出并利用由近軸光學(xué)基本公式注意的問題：1、注意符號(hào)，放大率為負(fù)，并由像距的符號(hào)來確定凹面鏡方向。像距為正，r為正，凹面鏡朝向右。2、只用到2-4節(jié)內(nèi)容。-r/2-yy代入上式，將6002052/)2/()tan(lyyryrly有誤差！趙中正三、用作圖法求凹面反射鏡前物體所成的像。物體分別在球心之外，球心和焦點(diǎn)之間，焦點(diǎn)和頂點(diǎn)之間。首先應(yīng)該知道反射鏡的焦距是曲率半徑的二分之一。兩個(gè)焦點(diǎn)重合。也可以,不是普遍規(guī)律四、用作圖法對位于空氣中的正透鏡組分別對下列物距求像平面位置出現(xiàn)的問題：1、是組合透鏡，兩個(gè)主平面不重

4、合。2、弄錯(cuò)了物距的起點(diǎn)位置。尤其對虛物而言要注意 FF物距f/2路艷芳3、無論是負(fù)無窮遠(yuǎn)的實(shí)物，還是正無窮遠(yuǎn)的虛物，成像位置均在像方焦點(diǎn)處。FF物距-FF物距FF 物方焦點(diǎn)上的物，成像在無窮遠(yuǎn)；像方焦點(diǎn)上的物，不成像在無窮遠(yuǎn)。FF4、應(yīng)該堅(jiān)持用兩條線作圖，平行光軸的線和通過焦點(diǎn)的線，或者通過節(jié)點(diǎn)的線。如果選通過節(jié)點(diǎn)的線，要注意：FFFF5、斜入射的平行光線必交于焦平面上的某一點(diǎn)上。FF光逆向時(shí)FF出射光線點(diǎn)例如：LffFFfFFfFF實(shí)像FF逆向作圖，系統(tǒng)位置不能顛倒，注意光線出點(diǎn)位置五、用作圖法，對位于空氣中的負(fù)透鏡組分別對不同物距求像距存在的問題：1、是組合透鏡，兩個(gè)主平面不重合，像方焦

5、點(diǎn)在左面。而像方主點(diǎn)在右面。2、弄錯(cuò)了焦點(diǎn)、物距的起點(diǎn)位置。HFHffF許國政 張凌宇HFH物距f/2或L-f/2FHFH物距f或L-fF3、對于虛像點(diǎn)，注意出光點(diǎn)位置。叉號(hào)是錯(cuò)點(diǎn)。FFFFFF物距為0的作圖理解錯(cuò)誤正確4、用過節(jié)點(diǎn)的線做更簡單FF六、已知照相物鏡的焦距f=75mm，被攝景物位于距離x=-，-10，-8，-6，-4，-2m外，試求照相底片應(yīng)分別放在離物鏡的像方焦面多遠(yuǎn)的地方。xfxf fxx2由牛頓公式計(jì)算：xx（mm）-0焦平面-100.563-80.703-60.938-41.41-22.81景物越遠(yuǎn)，像面越近攝近景，鏡頭前移，使鏡頭焦面前移七、設(shè)物體對正透鏡成像，其垂直放

6、大率等于-1，試求物平面與像平面的位置，并用作圖法驗(yàn)證。flflfllllfHfHffxlffxlfxfxfxxf22111, 12222,2, 11得由物像位置高斯式、由題意得處。右方面處，像平面在像方主平左方即物平面在主平面由此得所以、由于垂直放大率存在的問題：1、錯(cuò)將x當(dāng)成了物距L2、只求出L和L的關(guān)系，或只求出L,沒有求出與焦距關(guān)系，無法作圖證明八、已知顯微鏡物平面和像平面之間距離為180mm，垂直放大率為-5，求該物鏡組的焦距和物鏡離開物平面的距離（不考慮物鏡組主平面距離）。xffxl-lmmffllmmlmmlllllmmmmxmmffxxffxxxffx25,111150,305

7、,1802).255(30mm25,5,25518021求得套用物像關(guān)系式求得：、由題知離為，物鏡離開物平面的距即物距焦距為解上兩式得：因?yàn)?、由題意知問題：1、求物鏡離物平面距離，不是焦點(diǎn)離物面距離；2、通常語言表述焦距是指像方焦距，此題不用說符號(hào)。九、已知航空照相機(jī)物鏡的焦距為500mm，飛機(jī)飛行高度為6000m，相機(jī)的幅面為300300mm2，問每幅照片拍攝的地面面積。v因?yàn)橐呀?jīng)知道物距和焦距，由物像位置關(guān)系高斯式或牛頓式非常容易求出。0.3y-L=600f=0.5-x相當(dāng)于在像方焦平面上、由高斯物像公式得：5 . 0600015 . 011111llfl22133600kmySmmyyy

8、llyy面積即求得再由myyyxfflx36005 . 060005 . 05 . 060002求得再由求得、由y/fyylyly/f由已知條件，采用作圖法也可以求出。下面兩種方法也很好：一種是用幾何方法22m360036006000500300即拍攝面積為所以求得因由已知條件知道用無限遠(yuǎn)像高公式myylytgtgtgfyyly另一種方法 十、由一個(gè)正透鏡組和一個(gè)負(fù)透鏡組構(gòu)成的攝遠(yuǎn)系統(tǒng)，前組正透鏡的焦距為100，后組負(fù)透鏡的焦距為-50，要求由第一組透鏡到組合系統(tǒng)像方焦點(diǎn)的距離與系統(tǒng)的組合焦距之比為1：1.5，求二透鏡組之間的間隔d應(yīng)為多少，組合焦距等于多少？v無論是什么類型的透鏡組合，均按課

9、本中給出的組合系統(tǒng)圖來考慮各量之間的關(guān)系，符號(hào)和公式均如此。v計(jì)算出間隔為正負(fù)兩種情況，依此帶來焦距為正負(fù)兩種情況。因?yàn)槭菙z像用系統(tǒng)，顯然系統(tǒng)不能是負(fù)焦距，因此負(fù)值舍棄。負(fù)值舍棄，焦距不能為負(fù)，所以因攝影物鏡，要成實(shí)像故求得：因像方焦點(diǎn)的距離為：第一組透鏡到組合系統(tǒng)組合系統(tǒng)焦距為：公式得：由組合系統(tǒng)主平面間距25.1739 .285 . 1:1:2500505000501002222121ffDffdxfdDfffffdF十一、如果將上述系統(tǒng)用來對10m遠(yuǎn)的物平面成像，用移動(dòng)第二組透鏡的方法，使像平面位于移動(dòng)前組合系統(tǒng)的像方焦平面上，問透鏡組移動(dòng)的方向和移動(dòng)的距離。v是第十題的繼續(xù)，因?yàn)橐呀?jīng)知

10、道各組合透鏡之間的關(guān)系，設(shè)定一個(gè)移動(dòng)量S，符號(hào)自己確定。v依次對第一透鏡和第二透鏡分別按物像位置高斯公式代入各量，由此整理求出移動(dòng)量S，根據(jù)你自己的符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)判斷移動(dòng)方向。v移動(dòng)方向是向右移動(dòng)1.5mmsldlSmmlfll121111101111距離，則向右移動(dòng)了對第二個(gè)負(fù)透鏡，假設(shè)得物像關(guān)系式對第一個(gè)正透鏡組應(yīng)用mm51. 151. 11119 .28, 3 .173, 9 .78)()()5 . 1(2222222222即透鏡應(yīng)向右移動(dòng)，得鏡的物像公式：將上述參量代入第二透又因鏡間距前鏡到像點(diǎn)的距離或即）減掉移動(dòng)的量（等于移動(dòng)前像距（由透鏡位置關(guān)系知道，sfllfdsdflsffflsxf

11、lF張凌宇等，且遠(yuǎn)離第一透鏡，移動(dòng)了，移動(dòng)后為移動(dòng)前為代入上式得根據(jù)題意的像距為通過第二透鏡組所成像則一透鏡成像的距離為遠(yuǎn)外的物平面，通過第對于，二鏡距離點(diǎn)的距離為已知第一透鏡到像方焦mm5 . 14 .809 .784 .80d,47.115101m109 .7847.1152222222221211111dlflflldllflfll計(jì)算中間參量鏡頭間距d的變化，基本方法如上一致，但顯簡練楊霆等mm51. 1d)()(10m105010086.28,48.115222214得到上述參量代入牛頓公式其中又因注意符號(hào)，由圖可見為由于物平面距第一透鏡以此求得系統(tǒng)焦距則光學(xué)間隔成為假設(shè)移動(dòng)為第一透

12、鏡距離為由上題知道像方焦點(diǎn)距f fxxffxxfffLxfxffdddLFF改變光學(xué)間隔，系統(tǒng)焦距等參數(shù)發(fā)生變化，原來的位置成了改變后的像面位置，利用牛頓式計(jì)算，參量間關(guān)系參考圖示十二、由兩個(gè)透鏡組成的一個(gè)倒像系統(tǒng)，設(shè)第一組透鏡的焦距為f1，第二組透鏡的焦距為f2，物平面位于第一組透鏡的物方焦平面上，求該倒像系統(tǒng)的垂直放大率。-f1-u-f2uh注意符號(hào)則根據(jù)放大率關(guān)系：處，一光線投射到焦點(diǎn)處發(fā)出、設(shè)由第一透鏡組物方1221/1fffhfhuuunnuyyh12212211212ffffllll、根據(jù)垂直放大率式-f1y-f2-y123ffyy、幾何方法十三、由兩個(gè)同心的反射球面構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)

13、，按照光線反射的順序第一個(gè)反射球面是凹的，第二個(gè)反射球面是凸的，要求系統(tǒng)的像方焦點(diǎn)恰好位于第一個(gè)反射面的頂點(diǎn)，求兩個(gè)球面的半徑和二者之間的間隔d之間的關(guān)系注意的問題是符號(hào)應(yīng)該與課本中組合系統(tǒng)一致，不然，無法應(yīng)用其公式r1r2dxFf1f21、根據(jù)組合系統(tǒng)計(jì)算公式，確定xF量，由此得到r1 r2d關(guān)系1:2:3:21,2322222122122221122211drrrdrrrdxffxrrrrdrfrfFF即聯(lián)立各式得又因幾何關(guān)系得因由圖知道第二反射球面第一反射球面袁俊偉等2、由一條平行光線入射開始，依次對兩個(gè)反射面求物像位置關(guān)系，由此得到r1 r2關(guān)系。此法一定認(rèn)為反射面的主平面在頂點(diǎn)。r1

14、r2dxFf1f2公式得出結(jié)果對第二面使用高斯物像又因?qū)Φ诙嬗棉D(zhuǎn)面式對第一反射面求得由物像關(guān)系高斯公式12212112rrdldllrl宮雪，孫杰張凌宇等十四、假定顯微物鏡由相隔20mm的兩個(gè)薄透鏡組構(gòu)成，物平面和像平面之間的距離為180mm，放大率-10，要求近軸光線通過二透鏡組時(shí)的偏角u1和u2相等，求兩透鏡組的焦距此題關(guān)鍵要清楚偏角的意義： 它是透鏡出射光線會(huì)聚角和入射光線的會(huì)聚角之差：u-u93.2764.11223380,993380;991400,1170,1802992010291021210,21221112212121222112122112121122222211111f

15、flllldllldluuuuuuuuuuuuuuuuuuulluull分別求得：對各透鏡分別用物像式：與物像距的關(guān)系，解得聯(lián)立上面又因和從而得得到由已知條件：得其中由-u1d-l1l1h1u2l2l2-u1利用組合透鏡各參量之間的關(guān)系以及偏角公式李瑞龍fhuu十五、電影放映機(jī)鏡頭的焦距f=120mm，影片畫面的尺寸為2216mm2，銀幕大小為6.64.8m2，問電影機(jī)應(yīng)該放在離銀幕多遠(yuǎn)的地方，如果把放映機(jī)移到離銀幕50m的遠(yuǎn)處，要改用多大焦距的鏡頭 mmfmllflmlmmlllyyll16602. 630011,2m12.3612.36,4 .120300,30011同樣由物像關(guān)系高斯式與

16、像距關(guān)系為）因放大率一定，物距（電影機(jī)離銀幕高斯式聯(lián)立得到：再與物像關(guān)系所以）由于放大率、（方法解、也可以采用幾何作圖代入得將因得）由（的距離。此值才是放映機(jī)離銀幕得）由、（316650300212.363630012mmfxfxfxfxmfxlmxfx十六、一個(gè)投影用5的投影物鏡，當(dāng)像平面與投影屏不重合，而外伸10mm時(shí)，則須移動(dòng)物鏡使其重合，試問物鏡此時(shí)應(yīng)向物平面移動(dòng)還是向像平面移動(dòng)？移動(dòng)多少？-l1l1-l2l2-s10417. 025)5)(5(1010)()10(10,101111;111111s1112211111111121211222211sllllllslslsslslsls

17、lssllsllllllfllfll由此得：代入上式，并整理得：式中即和用物像公式得到：對前后兩次移動(dòng)分別使面移動(dòng)一段距離短，所以物鏡應(yīng)該向像、因物距越長，像距越-l1l1-l2l2-s10mmssslslslllslslllsllsll67. 11065)(5105; 510,101111111221212由此得：移項(xiàng)整理得：關(guān)系得：根據(jù)投影物鏡倍率一定由圖所示：417. 025)5(,102221111 sllssll且、由軸向放大率公式：討論問題：十七、一照明聚光燈使用直徑為200mm的一個(gè)聚光鏡，焦距為400mm，要求照明距離為5m遠(yuǎn)的一個(gè)3m直徑的圓，問燈泡應(yīng)安放在什么位置。v由幾何

18、關(guān)系確定出像距，然后再由物像位置關(guān)系求出物距。B的位置上。即燈泡應(yīng)安在鏡后，代入已知參量得再由物像位置高斯公式得，由相似三角形幾何關(guān)系物距為是由圖中看出，像距應(yīng)該6 .1886 .18811135750001511500100,lfllllOAOPPABPOBPAOAAOOAApB十八、已知一個(gè)同心透鏡，r1=50mm,厚度d=10,n=1.5163，求它的主平面和焦點(diǎn)位置。v根據(jù)已知條件，代入單透鏡主平面位置公式和焦距公式中求得。v比較詳細(xì)計(jì)算和簡略計(jì)算結(jié)果看出，二者相差很大。-r1dr2d 方向放置可以是任意，但注意參量的符號(hào)，和順序。第三章習(xí)題 1、當(dāng)進(jìn)入已經(jīng)開

19、演的電影院時(shí)，看不清周圍的人和座位，為什么過一會(huì)就能夠看清楚了，當(dāng)白天走出電影院時(shí)，感到光線特別強(qiáng)，這是為什么？主要原因是因?yàn)楹绮蕯U(kuò)展和縮小不及時(shí)造成的?；竞脱劬咕嗟淖兓療o關(guān)。注意眼睛保護(hù)2、對正常人來說，觀察前方1m遠(yuǎn)的物體，問眼睛需要調(diào)節(jié)多少視度應(yīng)用視度公式就可以了1111lSD注意符號(hào)，這里是-13、假定用眼睛直接觀察敵人的坦克時(shí)，可以在400m的距離上看清坦克上的編號(hào)，如果要求距離2km也能看清，問應(yīng)使用幾倍的望遠(yuǎn)鏡?500006. 00003. 000006. 020004000003. 0km2)(0003. 0:要求望遠(yuǎn)鏡的視放大率要求都能看清，也就是角為：處的同一個(gè)物體，則

20、視如果觀察小視角為解：眼睛直接觀察的最眼儀tgtgtgtglytglyradtg5400200020004002參量關(guān)系：利用望遠(yuǎn)鏡原理圖及解法目物目物物目目目fftgtgyfytgyfytg的意義不明確。雖然結(jié)果相同，但要求都能看清，即處的物體視角為：使用望遠(yuǎn)鏡觀察用眼睛直接觀察視角為眼儀儀眼lllyylylytgtglytglytg54002000km2:f物f目y目4、焦距儀上的測微目鏡焦距f17mm，使用叉絲對準(zhǔn)。問瞄準(zhǔn)誤差等于多少？。即、瞄準(zhǔn)誤差約為、瞄準(zhǔn)誤差約為解法又鏡，其視放大率為、將測微目鏡視為放大解法儀眼眼儀眼儀um825. 01025. 820600011701012102

21、5. 825025001250144mmlflmmtgftgyytgtgtgftgtg flF5、顯微鏡目鏡的放大率10，它的焦距等于多少？設(shè)物鏡的放大率為40，求顯微鏡的總倍率。倍。，顯微鏡總放大率為即目鏡的焦距為又目鏡的放大率為解：總目物總目目目400mm2540010402510250mmff 放大鏡和顯微鏡目鏡的視放大率均為正，顯微鏡的物鏡垂直放大率是負(fù)值。6、經(jīng)緯儀望遠(yuǎn)鏡的放大率20，使用夾線瞄準(zhǔn)，問瞄準(zhǔn)角誤差等于多少？。即瞄準(zhǔn)角誤差約為望遠(yuǎn)鏡的視放大率為解：儀儀儀眼儀5 . 05 . 0 tgtgtgtg提醒：叉絲、夾線眼睛對準(zhǔn)精度10視放大率符號(hào)為，不能寫成7、當(dāng)使用望遠(yuǎn)鏡觀察時(shí)

22、，感覺目標(biāo)和我們的距離縮短了，這是為什么？問題1、望遠(yuǎn)鏡將物體放大了，大的物體感覺近。問題2、望遠(yuǎn)鏡將物體成像在物鏡的焦平面上，我們看到的是前移了的像。望遠(yuǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn)：1、望遠(yuǎn)系統(tǒng)的垂軸放大率、軸向放大率都與共軛面的位置無關(guān),入射光線可以看作是從一定高度的任意物平面上發(fā)出，也就是與物像的遠(yuǎn)近無關(guān)。2、視放大率與角放大率相等，感覺目標(biāo)與我們的距離近了，也就是視角被放大了8、欲分辯0.0005mm長的微小物體，求顯微鏡的放大率，如果采用8目鏡，則物鏡的放大率等于多少？倍的物鏡就足夠了。即使用一個(gè)得：放大率公式倍目鏡時(shí)，由顯微鏡視采用。于即顯微鏡的放大率應(yīng)高率由此得顯微鏡的視放大，即使人眼的視角分辨

23、率為為：長的物體，其對應(yīng)視角解：人眼觀察物目物眼儀儀眼252 .14520600011020606062500005. 0mm0005. 06 tgtgtgtg注意符號(hào)：儀 眼符號(hào)相反；物鏡倍數(shù)16以上是25。方法2、 用人眼的分辨率極限線度來除以實(shí)際線度，也可以得到放大率。但要注意人眼分辯極限0.006mm，是視網(wǎng)膜上的像距離，應(yīng)該折算成對明視距離上物體的分辯極限線度。 這個(gè)線度大約0.1mm左右（250tg600.073）。9、某人帶著250度的近視眼鏡，此人的遠(yuǎn)點(diǎn)距離等于多少？眼鏡的焦距等于多少？mm4004 . 0, 4 . 0111m4 . 04 . 015

24、 . 2250即眼鏡的焦距為由透鏡的成像公式處。即遠(yuǎn)點(diǎn)距離為眼前得：由度的近視眼視度解：由題意知mfllfllmllSDSD注意視度為負(fù)值眼鏡焦距等于遠(yuǎn)點(diǎn)距離10、望遠(yuǎn)系統(tǒng)的視度調(diào)節(jié)范圍為5視度，目鏡的焦距為25mm，求目鏡的總移動(dòng)量。即目鏡的總移動(dòng)量為根據(jù)移動(dòng)量公式得：，解：由已知條件目目mm35. 6mm125. 31000mm2552fSDXfSD求的是總移動(dòng)量11、煉鋼爐的爐堂到觀察窗的距離為1m，為了便于清楚地觀察爐內(nèi)情況，要求采用一個(gè)視放大率為4的儀器，問系統(tǒng)應(yīng)如何設(shè)計(jì)？假定目鏡的焦距為f目25mm，求物鏡的焦距？解：對有限遠(yuǎn)的物體觀察，首先不應(yīng)是望遠(yuǎn)系統(tǒng)，其次顯微系統(tǒng)僅適應(yīng)于對明

25、視距離物體觀察，此設(shè)計(jì)也不能用，不能直接應(yīng)用公式。 物體先經(jīng)物鏡成像，成像位置應(yīng)該在目鏡的物方焦平面上，出射光為平行光束。物鏡目鏡yy-l-儀物鏡目鏡yy-l-儀。即物鏡的焦距是）（將此式代入上式得：又即，：由系統(tǒng)視放大率定義得目目物物物物目目儀物儀目儀mm9191254100100254441114,mmfllfffllflfllfllyf lylf lyltgllyytgfylytgtgtg正負(fù)對系統(tǒng)影響，如果是正的，物鏡為負(fù)透鏡，像距為負(fù)？目鏡受物鏡阻擋。討論問題 高云峰mm29, 11114 . 0/10250得代入頓物像式）利用高斯物像式（或?；蛘哂煞糯舐使角笪镧R放大率：求目鏡視放

26、大率：物物物目總物目目flfllllfxf在顯微放大時(shí)使用這也是顯微鏡用的放大率公式第六章習(xí)題 1 1、一般鎢絲白熾燈各方向的平均發(fā)光強(qiáng)度、一般鎢絲白熾燈各方向的平均發(fā)光強(qiáng)度（cdcd）大約和燈泡的功率（）大約和燈泡的功率（W W）相等，問燈）相等，問燈泡的光視效能如何泡的光視效能如何? ?注意問題：光視效能是有單位的，單位為流明每瓦，注意問題：光視效能是有單位的，單位為流明每瓦，不能寫為不能寫為lm.WlmwlmKIIIIeeeeee/56.12)/(56.12444)(即光視效能為光視效能數(shù)量相等，所以和因?yàn)橛纱说玫綗襞莸墓馔繜襞莸墓β薀襞莸妮椛渫繛?，解：設(shè)平均發(fā)光強(qiáng)度為2、日常生活中

27、人們說、日常生活中人們說40W的日光燈比的日光燈比40W的白熾燈亮，的白熾燈亮，是否說明日光燈的光亮度比燈泡大？這里所說的亮是指是否說明日光燈的光亮度比燈泡大？這里所說的亮是指什么？什么？ 答：答：40W40W的白熾燈和的白熾燈和40W40W的日光燈所消耗的功率是相等的日光燈所消耗的功率是相等的（或者說輻射的通量是相等的）。但它們的發(fā)光效的（或者說輻射的通量是相等的）。但它們的發(fā)光效率不一樣，或者說它們的光視效能不一樣，也就是說率不一樣，或者說它們的光視效能不一樣，也就是說日光燈發(fā)出的日光燈發(fā)出的光通量大于白熾燈光通量大于白熾燈，這里所說的亮是指，這里所說的亮是指光通量（或光視效能）。光通量（

28、或光視效能）。問題分析：問題分析：1 1、認(rèn)為日光燈的發(fā)光亮度高、認(rèn)為日光燈的發(fā)光亮度高 光亮度是一個(gè)與發(fā)光投影面積成反比，與發(fā)光強(qiáng)度光亮度是一個(gè)與發(fā)光投影面積成反比，與發(fā)光強(qiáng)度成正比的量，日光燈的光通量雖然高，但成正比的量，日光燈的光通量雖然高，但發(fā)光面積也發(fā)光面積也大大，光亮度不一定高。，光亮度不一定高。2 2、認(rèn)為亮指發(fā)光強(qiáng)度大、認(rèn)為亮指發(fā)光強(qiáng)度大 不夠確切，因發(fā)光強(qiáng)度與某發(fā)光點(diǎn)上的光通量不夠確切，因發(fā)光強(qiáng)度與某發(fā)光點(diǎn)上的光通量成正比，與立體角成反比。日光燈可認(rèn)為是一個(gè)成正比，與立體角成反比。日光燈可認(rèn)為是一個(gè)面光源，算到某點(diǎn)上光通量并不比白熾燈高。面光源，算到某點(diǎn)上光通量并不比白熾燈高

29、。3 3、有的認(rèn)為，亮是對眼睛的光照度大、有的認(rèn)為，亮是對眼睛的光照度大 這沒錯(cuò)，亮是眼對照度的感覺，但歸根到底是這沒錯(cuò)，亮是眼對照度的感覺，但歸根到底是眼睛接收的光通量大?；卮鹄浣y(tǒng)、不具體？眼睛接收的光通量大?；卮鹄浣y(tǒng)、不具體？4 4、有的認(rèn)為輻射波長不同，引起人眼視覺差別，、有的認(rèn)為輻射波長不同，引起人眼視覺差別，這不是主要原因這不是主要原因。3 3、我們晚上看天空的星星，有的亮有的暗，是否說、我們晚上看天空的星星，有的亮有的暗，是否說明亮的星星光亮度大？我們白天看到天空的白云比明亮的星星光亮度大？我們白天看到天空的白云比藍(lán)天亮，這里所說的亮是指什么？藍(lán)天亮，這里所說的亮是指什么？答：答：

30、1 1、由人眼對發(fā)光點(diǎn)的主觀光亮度公式：、由人眼對發(fā)光點(diǎn)的主觀光亮度公式：星星的亮暗除了與發(fā)光強(qiáng)度有關(guān)，還與距離的平星星的亮暗除了與發(fā)光強(qiáng)度有關(guān)，還與距離的平方有關(guān)。有同樣發(fā)光強(qiáng)度（光亮度）的兩個(gè)星星，方有關(guān)。有同樣發(fā)光強(qiáng)度（光亮度）的兩個(gè)星星，距離遠(yuǎn)的，我們就感覺暗。所以說亮的星星亮度距離遠(yuǎn)的，我們就感覺暗。所以說亮的星星亮度大大并不確切并不確切，還與觀察距離有關(guān)。，還與觀察距離有關(guān)。224laIIdd2 2、對于白云和藍(lán)天的觀察，其亮暗由發(fā)光面的、對于白云和藍(lán)天的觀察，其亮暗由發(fā)光面的主觀光亮度公式：主觀光亮度公式：顯然，對于同時(shí)觀察白云和藍(lán)天的眼睛而言，顯然，對于同時(shí)觀察白云和藍(lán)天的眼睛

31、而言， 是不變的，因此，白云亮說明白云是不變的，因此，白云亮說明白云的亮度大，這里的亮是指觀察物體的光亮度。的亮度大，這里的亮是指觀察物體的光亮度。24 . 1faLE2 fa存在的問題：存在的問題：1 1、有同學(xué)回答，亮是指人眼的主觀光亮度；或者說視、有同學(xué)回答，亮是指人眼的主觀光亮度；或者說視網(wǎng)膜上單位面積接受的光通量光照度。太冷統(tǒng)，不網(wǎng)膜上單位面積接受的光通量光照度。太冷統(tǒng)，不具體。具體。2 2、對白云和藍(lán)天亮暗的感覺，是對不同顏色的波長的、對白云和藍(lán)天亮暗的感覺，是對不同顏色的波長的視覺強(qiáng)度不同造成的。不是主要原因。因白色包含了全視覺強(qiáng)度不同造成的。不是主要原因。因白色包含了全部顏色。

32、部顏色。3 3、從星星的光視效能出發(fā)解釋，當(dāng)然不對。這里須注、從星星的光視效能出發(fā)解釋，當(dāng)然不對。這里須注意：光視效能是指發(fā)光效率，通常是對人工發(fā)光體而言，意：光視效能是指發(fā)光效率，通常是對人工發(fā)光體而言，是指消耗了多少能量，發(fā)了多少光。是指消耗了多少能量，發(fā)了多少光。4 4、照相時(shí)光圈數(shù)取、照相時(shí)光圈數(shù)取8 8，曝光時(shí)間用，曝光時(shí)間用1/50s,1/50s,為了為了拍攝運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，將曝光時(shí)間改為拍攝運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，將曝光時(shí)間改為1/500s1/500s，問應(yīng)，問應(yīng)取多大的光圈數(shù)？取多大的光圈數(shù)？25 . 25 . 2141tt22222112221121或即光圈數(shù)取即相等，的情況下，曝光量應(yīng)該和曝光

33、時(shí)間分別在間、光照度關(guān)系：解：由曝光量和曝光時(shí)FFtFtFLEtEtEEtH另一種做法：由H=Et知，曝光時(shí)間為原來的1/10，則要求曝光量不變，像平面光照度也要相應(yīng)增加10倍，因光照度與相對孔徑的平方成正比，所以相對孔徑應(yīng)該為原來的 倍，或者說光圈數(shù)為原來的 倍 ，即光圈的選取方法：光圈數(shù)取值往小處取，保證曝光量。光圈數(shù)2和光圈數(shù)2.8，通常取2。5 .2108101015 5、用于跟蹤天空飛行目標(biāo)的電視攝像機(jī)，攝像管要求最、用于跟蹤天空飛行目標(biāo)的電視攝像機(jī)，攝像管要求最低的像面光照度為低的像面光照度為20lx20lx，假定天空的光亮度為，假定天空的光亮度為2500cd/m2500cd/m2

34、 2, ,光學(xué)系統(tǒng)的透射比為光學(xué)系統(tǒng)的透射比為0.70.7，問要求使用多大相對孔徑的攝，問要求使用多大相對孔徑的攝像物鏡？像物鏡？）的攝影物鏡。（或即要求使用相對孔徑代入上式中求得：，將光照度公式解：由照相物鏡像平面8/112. 012. 0015. 020,25007 . 044222fDfDELLEfDfDLE1 1、物鏡的相對孔徑不是光闌的相對孔徑，不、物鏡的相對孔徑不是光闌的相對孔徑，不需要按光圈數(shù)往小取值的原則取值。只要相需要按光圈數(shù)往小取值的原則取值。只要相對孔徑取大于計(jì)算值就可以了。對孔徑取大于計(jì)算值就可以了。2 2、因按最低像面光照度設(shè)計(jì)，相對孔徑也不、因按最低像面光照度設(shè)計(jì)，

35、相對孔徑也不能小于計(jì)算值。能小于計(jì)算值。6、雙目望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)系統(tǒng)中，所有凹透鏡都是用火石玻璃做的，凸透鏡和棱鏡是用冕玻璃做的，透鏡和棱鏡中總的光路長為110mm，計(jì)算光學(xué)零件表面不鍍增透膜和鍍增透膜兩種情況下系統(tǒng)的透射比。解：系統(tǒng)中有解：系統(tǒng)中有3個(gè)凹面鏡表面與空氣個(gè)凹面鏡表面與空氣接觸，即火石玻璃面接觸，即火石玻璃面3個(gè)。個(gè)。冕玻璃與空氣接觸面：冕玻璃與空氣接觸面：3個(gè)凸透鏡面、個(gè)凸透鏡面、2個(gè)分劃板面、個(gè)分劃板面、4個(gè)棱鏡面?zhèn)€棱鏡面，共，共9個(gè)面。個(gè)面。火石玻璃與空氣接觸面透射比為火石玻璃與空氣接觸面透射比為0.95冕玻璃與空氣接觸面透射比為冕玻璃與空氣接觸面透射比為0.961、當(dāng)不鍍膜時(shí)，總透射比：2、鍍膜時(shí)，按每面透射比0.99計(jì)算：53. 099. 096. 095