后六章工程光學習題及解答

1、1 g參芩像點在像t面上的平怵為（0.0）,打五條光線。像而相交，它們扣對丁該參冬像點2根據(jù)bh 3 26所示的2片式cooke （庫克）照相物鏡的新構(gòu)參數(shù)，沒入味直徑d=c0rwn, w確定）線的初始數(shù)裾：（1）當無限遠軸外點發(fā)出的以21°視場角進入該系統(tǒng) 時.求上光線，主光線和卜光線的初始數(shù)w: <2）當物商為h=>2_.位f系統(tǒng)前100mm 處時，分別求物頂點發(fā)出上光線、主光線和卜光線的初始數(shù)據(jù)，第七s像差槪論的世標分別為（3j>- （2,3）, （-2.2）, （-1. -2）. （2. 】），求該彌敗斑的rms尺寸申.位：pm解：&先，確定該結(jié)構(gòu)的

2、入_位宵1：.由r系統(tǒng)沒n tnsk的光孔，這里k®第四曲力孔 徑光闌先報據(jù)ynu光線氾跡方讓計鋅入iw的位k <逆光線計算）沒軸上點發(fā)出的光線 作第一而 i:的島度為yi=10mm，物此時a$ pf"腦t!=l 6xnm，所以.= 10/1 6= 6 25按照第2 9:屮的ynu光線追跡過w，w到入iw的位w為1/ = t = 16j5452mm (1)根據(jù)式(7.3.21)計算得l光線的初始數(shù)據(jù)為:xb = 0.x = -l tanu + 0/2=-16 35452 x tan(21 x20/2=3 72209mm, z, = 0 iq = 0, h = n, s

3、inu=sin(21°)=0 35837. m, = r cosu =cos(21°)=0 93358 主允線的初始數(shù)據(jù)為：x, = otx=-l tanu=-16 35452 *tan(21 )=-6 27791mm，z> = 01=0,14=11, sniu=sin(21°)=o 35837, h = r cosu =cosc21°)=0 93358 卜jt線的w始數(shù)ik為：x, = o.x = - lanu-dn>/2=-16 35452 xtan(2l >20/2=-16 27791mm> z, = 0 & = 0

4、, h = n, sinu=sui(21°)m).35837, hl, = r cosu =cosgl>o.9335820/2+20<2）根據(jù)式（7 3 23）計算得上光線的初始數(shù)裾為: x, = 0. x = -il = -20, z, =0kx = 0,= -=-=0.24967,16.35452+100j(dep/2-h)2 + (l-l)2 vww + a635452 + 100)2 i>i(-l) m)= ,= '= 0.96833j(d飪/2-hf + (l-l):v(2讀0)、(u.35452 + 100)2上光線的初始數(shù)掂為:x, =0, x

5、 = -h = -20, zj =0kt=0, 1, = h !>1 = =20=0.16940,j(-h)(l-l)2 扣+(16.35452 + 100)m.=利1635452+100= 0.98555j(h)2 +(l-l)2>' + (16.35452 + 100):卜jt線的初始數(shù)據(jù)為:x, = 0. x = -h = -20,z|=0-(20/2-20)-lljdrp/2 + ll)、身k'o, 1 = -l g = - "'=0.08563,>抒/2 + 1心(e-l)2 a/_-20): +(16.35452+ 100):16

6、35452+100n,(l-l)16.35452+100m! = = 0.99633/2 + 1心(-4 扣0/2-20>、(16.35452+ 100)23根據(jù)閣3 26所示的三片式cooke （痄克）照扣物鏡的結(jié)溝參數(shù)，d=20mm, 第四曲足孔柃光闌如閣7 1所承，與入射光的波長a=587 562nm,并以14°視場角從七限 遠軸外點入射時，試碗定:（1）該照扣物鏡入w和出_的rs（2） 子午ifti內(nèi)上光線（xp = 0,yp = 1 ）和卜）t線（xp=o,yp=-l ）的光稅差opd（3）弧欠ifii內(nèi)前光線 < xp = -1，yp = 0 ）和vi光線（x

7、p = 1,yp = 0 > 的opdopdt午面ha-斯像曲l:h1出'w丨 w iff wwf波前1鉍波前極示：+:光線和it它光線分別從啦fi r+:光線并過t點的切r 而進行光線in跡辛衫巧球.洱求它們叫的光ffl7 1解：（1）確定照相物鏡的入盹位腎l:巾r系統(tǒng)沒燈專nss的光孔，這甩假沒第四而力孔 抒光m r-fi先報據(jù)ynu光線迫跡zr法計算入_的位® （逆光線計算）沒軸上點發(fā)出的光線 在第一 llil上的島度為y =10mni .物距此時等j- m隔t, =1.6111111，所以， «,= y/ tr 1 0 / 1=; 61按照第2章屮的y

8、nu）t線迫跡過柞，w到入w的位背為1/ = l=16.35452iibii.（以弟一折w而為衫冬wi1她定照+u物位1_的位wl':從第四個曲起h'd第三個透鏡進行光線氾跡，imwynujt 線氾跡/法il 出iw的位沒軸i.點發(fā)出的光線fl ® 個illi i.的尚度為yi = 6nun，物跖 li=t1=6.7iiuii« ii, = yi/ = 6/6.7 = 0.89552 按照 ynu 光線追跡過r,得到出b帝的位 筲為l = 一10.46278mm（以敁后一個折射鬧為參芩以商斯像而為參考而吋.出肺的位s為t = -10.46278 - 67.4

9、907 = -77.95348nini（2）主光線:先以第一個折射rti垂直于光軸的切f ifti m作為起始而，將己知數(shù)裾代入式 （7 3.21）,得到主光線的初始數(shù)據(jù)，利用公式（7 3 5）到式（7.3 19）可以分別計鋅出光線 作埒個折射面i.的十標和折射g的光7:/叫余弦從hl而邛始追跡光線，依次妤過w個折w ifii.到達尚斯像ihi后反向i£i跡到ll-mifii.得到七光線的光稅1:光線的）tw為：aohab+bc+cd+de+ef+fg+gh-ho1,計鋅呵衍毎一段的光fi!為：ab=o 311mm, bc=8 119mm. cd=8 380mm.de=2 689mm

10、. ef=7 121mm. fgm 341mm.qh=69 847mm. ho=80 533mm故主光線的ao=20 274mm上光線：km:以mlftj作為起始|flj開始光線氾跡.依次經(jīng)過埒個折射|hi.到達尚斯悚反 叫追跡到穸巧波前，上光線的光k1:光線的)tfi!為：ai1l = abll + l+qi>i+i>ie1l+e1fi+fiqih<3|hj-h1i1l=0.728 + 7.436 + 7.367 + 5.450 + 7.034 + 0.533 + 69.904 -80.586 = 17.866醐計鋅邊光線的光秤差w從與光線垂汽的切'卜向幵始進行光線

11、追跡，故上光線的此糖.加上 | -|.sinl4 = -sinl4 = 2.419mm故 i:光線的光枵差為 opdaol-did+2 419)/a=.19 185al«w.卜光線的i:稈為： v2 = ab2+b2c2+c2d2+d3e2+e2f3+f3g2+g2h2-h2i2 =3.606 + 3.624 + 7.938 + 5.863 十 5.947 + 3.220 + 73.006 - 80.511 = 22.693mm 網(wǎng)t.下光線的光程應減去-|-sinl4 =esi,h =2419醐故卜光線的九觀為 opdiaomaeld-z 419)/a=0 337a(3)弧矢ift

12、i內(nèi)i:光線的光拃與f午illi內(nèi)+:光線的)tw相等，ao=20.274mm 前光線，以mlfii作為起始ifti.前光線的初始數(shù)裾為：xj = dgp/z.lj = -l tanu zj = o = 0,1=!,sinu,h = n,cosu 光線ul跡fii刊前光線的光ft!為：|i；= 2.2664-5.438+7.6324-5.751-.420+1.8784-71.426-80.539=20.273111111小論足從m _幵始氾跡成足從y光線垂/£的wf ifti斤始氾跡.前光線上)t線的光邡扣pj,故前光線的先w».為 opd = ( ao-1 al；)/ =

13、 1 47u= -c tanu.:光線:以m面作為起始面，后光線的初始敷據(jù)為:= 0 k, = 0» 1 = n, sinu, hi, = n, cosu光線i£i跡衍到 d 線的光fi!為：al；= 2.266+5.438+7.632+5.751+6.420+1.878+71.426-80.539=20.273nun故 g 光線的)twopd = (ao-a；i；d/i = 1.47u 6為一個地ffl公w】設計航空測繪相機，透鏡焦矩為1000mm.嫩大成像尺寸為±10cm. f數(shù) 為奶.像的鉍人允許啤變?yōu)? 1%.即實際主光線成像隨與近軸主鋤&像位&#

14、165;?+超過 0 1% qa=0.5|un,物體處p無限遠處，則允鄺的w人初級呦變波像左系數(shù)d多少波 長？4假沒位丁無勿遠的物體經(jīng)押想光學系統(tǒng)成像，并uyf兒何像差3像ifti產(chǎn)生離焦時.就會產(chǎn)生 個圓形的光斑求該)t斑的££徑句離的函ft義系n5 -個八級波像x:系數(shù)如(1) 1出改像t系數(shù)卜波像w的農(nóng)達式(2) 運川該系數(shù)推#垂軸恤、' &的農(nóng)達式.結(jié)果用x,、yp來衣示(3) 運用這些結(jié)果，寫出了午和弧矢光線的潘軸像籌衣込式.(4) wi出光線在h=0、h=0.7、和h=1時的垂軸像k曲線ffl在坐你軸上標出數(shù)仉和中位假沒系統(tǒng)的f數(shù)為5 (仍)，解

15、：(i) w=4p4cos20=h4(x； + y; 1 y;(2) ry =-f=%】h(2<yp+4y).= -!lh4(2y) rp(3)子午光線xp=0.h-0 4ffy j弧矢光線yp=。 |yp=0)=0(4) -«2f/#=10. ill j-f$個視場的教矢光線萌軸像差都為0,故只考慮子午像若 rph=0 時.ry ( = 0)= -8(f 4；h4y = 0.垂軸像拉如閣所i h=0.7 時. (=0)= -8(f/) ；42h4 =-10yj .乖軸像左如網(wǎng)所示 h=1 時，=0)= -8(f/#) 2h4yp=-40yj ,萌軸像£如閣所示解：畸

16、變系數(shù) v6ii，=- = -uh3rp 辦prpmax | £r |= 0.001h0imx. jt 屮 hoxmx = looiiun .為妯人成像尺-j|fy |=xhh3<0.001h0xmx.又知 h =1，三2f/# = 10 rprp10u <0.1mm<0.01nun = loiun.uijxjj < 20 a7光線追跡il鋅扮出k光學系統(tǒng)的兩條光線的軸w球差分別a-lomm和-05mm.該兩允線 的斜率（tauu'）分別為-0 05和-0.035這w條光線在近軸像ifil和近軸像曲前0 2mm處的磨 軸幾何像差分別為多少?解：rayl

17、: la = -1 o.taiiu-o.o?rayl: la = -0 5 ,tanu# = -0 035a）在近軸偉面.taiiu =ta二一 latanu'ta laray 1 : ta = -0.05niinray 2: ta =-0 0175mmb）在近軸fstlfli前0 2mm處.tanu'=-tala+0 2ray 1 : ta = -0 04mmta =-0.0105mm8 一光學系統(tǒng)f數(shù)為仍，四級球塞波像塞系數(shù)為 1=5叫11,費求軸上點發(fā)出并入射在光晻半抒p = 0.5上的)t線能聚焦，則像而偏離近軸炻平而的距離足多少? 解：yp = 0.5,即0 5帶光線

18、的離焦萌川軸向像獪衣icz = -16( f /#)?<voyj =-瑪 un = -0.5nim或川初級球左y衡的概念來完成.即j 足得：=一10厶一25*l)tmtrp=0.5 j：的光線能聚ft時，=0,故aw.j = -2.5un t足衍像平而偏離近軸依t而的距離.jz=8(f/2awo = -5oojuii=-o.5nun9給出六級球物誠的軸向兒m像差么()一般表達式，作出f數(shù)為(72的光學系統(tǒng)、 = uun的軸14像差曲線閣。解：p6 =+ yp)3y = -<5xp4yp川初級球趦y衡的概念.當準軸球差為岑時wy>用軸向距離表& = 8( f /均2 a

19、%z=8(f/#)2(-3y)rs=-24(f/#)2yj對r fz2的)f7:系統(tǒng).= 1ju11,. ?y = -96y；.軸向像£曲線如ffl所示。10當系統(tǒng)只存在:級球左.像平面位j k小rms彌敗斑位e時，滿足卜列關(guān)系(1) 試推好上i&i的關(guān)系式注意彌敗斑尺寸的均方根人小足沿徑向方向上測®所得到的 (f；)2=()3+(ry)-c)求徑向彌敗斑尺寸的均方根大小(3)將上問的結(jié)尖與近軸焦點處的柃叫彌敗斑尺4的均/根偵扣比較 解：(1)報裾初級球若y衡的槪念rrrr1£7 =-2awqyp -4%4op 外，=_2awxp -4 rprprprpn

20、n=4(-)；awi(x； + y；) + 16(-)2xp4( + g) + 16(+ y；) rprprp又知 p2« xj + yj故 < =4(-)：awip2 +16(-)：op6 十rprprp彌敗斑尺寸表達式為(rmsr)2 =ljo<(£i)>dpd<9=2(-)2awi + 4(-)2 + (-awourpip3 rp=2(awm + |-a)2 +rp3 rp9 rp由fft啟一項是正的，當?shù)谝豁棡?時.結(jié)果將介琺小值。 % +苦 10 = 0故衍awjq = -= -1.333，jz = 8(f /owo = -10.67(f

21、析 乂知 las-lwf/#)2，ttjz=0.67la(2) 光斑尺寸處岱的鉍小ffi.即第一項為0時.有4 r (rmshw y rp2 d3 rp(3>像tfu位r近軸供點處離供波像&為o,波前像左為wsvjp4，ii trw（腹）2=4（）他 fp3 rp足m小彌散斑的3倍11.為了訣得更好的成像質(zhì)w:. i4將系統(tǒng)的三級和fi級球差進行f衡此吋.滿足球差甲衡的 條fl足邊光線的球系數(shù)力=bt推導洩關(guān)系（il:總.邊）t線球及平衡足指給過入«邊緣的光線產(chǎn)牛的啦軸像斤力岑）rr= - 4 cosa6%6op5cos0 rprp=-4 mop'yp - 6r

22、prp么在形式上也足如此 對j p=yp=l,由題.5可知=0rrr=0 =-4-6-rprp、=-1 焉。11在kf數(shù)為m的）t學系統(tǒng)屮，傘視場弧矢焦線的長沒力32pu.w求 (ir'i/t=o.5piii吋，:級像敗波腿系數(shù)為多少個波長？ (2)在該視場屮，弧矢焦點和了午依點之問的軸向距離為少？ 解：(1)弧矢焦點處awo = orr= -2 wa.h2 yp,2 f 4 rp rprl = 21 (yp = 1) |= 32;mi=.4 -1w2 |=-161 w,r | rp故 w,r = ±2|un=±4i(2) 了午識點處= -w = ±2ju

23、n<jz = 8(f lyawg = ±64|im.w,r >0.収“” w<0，取+”13. st透說的fux!act = 10巾札 作ffl小s光線入射hl掄為1、0707和05帶時，12條等問跑的光線4:橡f ifii i:的分布怡況 解：ct = 1 0=-w31hp2(2+cos2),rpq =-w3|h sin2rpd< =狄=1) = -3a31h rpi = -p:(2 + cos2約，么=-p2= 3cj14作出以卜情況屮的像差曲線閿，假沒均為第三階像差 (1)乖軸球籌為1笮位：g)垂軸f午性差為1單位：(3) 難軸球s和準軸rr-ys均為i

24、申位：m：(1)珉軸球及&刪(4) 根據(jù)像»：曲線m估算(3)' i:的w小光斑尺寸(2)子午m差 coma=l.=-3= 0 taffl(2) (3總像s如ffl(3). 兩邊h«j出了邊界線(4) 最小光斑尺寸，焦點最小光斑尺寸7螆小光斑尺扣1 2： x最小光斑尺扣0 515 乂一 f數(shù)為f710的光7系統(tǒng)二級和網(wǎng)級波像瑄如卜：a= 2jun .= -2)un .531 = l;un , w,jg = 3>un，w2 = -3|un vin = -2|un.(1) 5出波像左w的農(nóng)達式：(2) 寫出f午和弧欠像差曲線的表達式：®作出h=o

25、和h=1時？午和弧矢光線的像差曲線亂注s標注出坐標及數(shù)fit 解：<1波像犖農(nóng)為w = awjqp3 +vp4+x31hp3 cos + hv2 +w2,h2p2 cos2 a + xuh3pcos沒(2) 了午tfll xp=orrr ， rrr£y = -2awjjyp - 4 >%4oyp 331hyp - 2yp 222h 'yp - %h3 ipiplpipipip=-204yp -8y +3hyf + 6h2yp -6h2yp -2h3|un =-2o(4yp -8y +3hy -2h3;uii弧矢 ifti yf=o么=-2 awxp - 4 - 2

26、 wh =-204xp -+6h :xpjuiirprprp(3) 曲線朗fdcbk7 1.522371.516801.51432該透鏡總的軸14色片足多少？c)如發(fā)該透位在d光卜的疣跗為100mm.那么在f光和c光卜的疣ft力衫少？(3)作出在d)t依點處的f、d、c的卓軸位托色差曲線.透鏡的1*(柃為20mm.假沒除丫色 若之外沒ft其他像差.(請在圖k標出對應數(shù)值j=_l5168oz1_=642iif - lie 1.52237-1.51432= 1.56mm(2)對 fi讒透itb = (n-l) ac約=(na -l) ac= = 0 01/nun= i nf -11-ac =為 =

27、 0.01011/inin <nd-l)=> fr = 98.93iiun咚=(1- -l) ac =必 _ = 0.00995/nun (w1)=> = 100.48nun(3)有用以f幾種方法得到心.s .就巧作出位置色差曲線。 100 £rcc ft： = =>= 48pm100.480.48yf)t：100 gyr98.93 -1.07=> £yr =-108|ull或4: f/#= 1 = ?= f/5 -«2f/# = 10 d 20rpc 光:= -0 48mm = 8( f /#)3 例戈= -0.0024min (v

28、p=1) = -2(r/rp)a e 代=48|un光：么=1.07mm = 8( f /#f aw,jawo=0.00535nuns(yp=1)=-2(r/rpwryf = -l07jun17 一焦跖為200mm的泊色22雙膠介河透說足使hj以卜網(wǎng)種玻璃制成klfljfft出了 jt在f.d. c光卜的折射率假設雙膠合透鏡的f數(shù)為10 (f10),并且不存在其他像差fdcqasslfk51.492271 487491 48535glass2f21.632081.620041.61503(l)求w沸透說的依跑(2)求該透鏡.級光w,并作閣指出三種波長的相對熱點位胃(3)作出d光線焦點處的垂軸位

29、置色差曲線,在圍上出對應數(shù)值匕48749 =704 p= = 364lr-iv0.00692- 0.0171= = 0.005/nun-36 434.0病=0.0104/mm,色=-0.0054/nun f； = 96.6mm，f2 = 一 186.8min0.00214，片=0.00692= 0309.p? = 0.2930.01710309-0.29370.4-36.4= 0.000471= 0.094nun(3)ta=-latailu；taiu- = -i2_ = -0.5la= 0.094nun，ta= 0.0047mm = 4.7|un或 = 8( f /灼2 %，% = 00001

30、17mm/了jz= -0.94 mm'rr從cjijd,=-2 awyp.=20rprp(yp=l) = 4.7jun18. 匕知w個投彰物鏡.在m:像'hftj卜絕對畸變分別為5000±lmm和5oo±o.25mm試分 別求其相對畸變q解：q = ± _l x 100% = ±0.02%, q. = ±x 100% = ±0.05%50050019. ttil -個雙股介物鏡，光用度診=一1，選用兩種玻璃?2(!=1.621& 1=369)和 9(1 =1.5163, =64.1),嬰求近軸區(qū);l : f h

31、(2 ；.計算f2在前和k9在前兩種情況f 各n的光焦度分配解：山消色差光焦度分妃公式兩=-_0砵=在 ，- 1-2f2 在前4=x(-1)=+1.3566236p-641 v 641卜1 卜23566264 1 k9在前介 mr(一 d=-2邏20.沒計一個雙膠合望遠物鏡.熱距為100mm,川k9 (nd =1.5163,14 =64.1)和zf2(iid =1.6725 =32.2)玻璃扨介，k9在前，為了補償反射梭鏡的色籌，物鏡盂保衍一0.26mm的位k色$ w求f；和f； 解：托透鏡jtmutt似'爲)=641j-4u322x(-o26) = o.o1841264.1-32.2

32、 100100= 一 = 54.313mm為= +) = -41 + ?0.26)】=-0.008411764.1-32.2 100100f> = =-118.88mm21.行一惠史斯11鏡.兩塊透鏡的ffi®比為（：4 =1:2.5,同一種玻璃m料，總焦®為50mm ,要求消俗屮色左求f；、f：和叫w d吣己知紊占=w，d=早=1±戸=什代入奴 _2.5 (2+fd3.5- f；(3.5-1.75)f> 1.428571；£ = = 35h1111, f: = 2.5 x 35 = 87.5nun, d =61.25nun 1.42857-

33、第八章眼睛及顯微系統(tǒng)1.正常人眼續(xù)察前方5m至明視距離0.25m處，眼睛的視度調(diào)節(jié)范w多大?解：a=r-p = i-l = ±-±?=3.8llwtt2. hwjtf儀器h讜的炔距為20mm,嫂求±5視度調(diào)v范鬧，求11讜的總移動v：1000+ 5x20 1000=±2nun3. 焦鉅儀上測微目鏡焦距為17mm，使用叉線對準.問瞄準誤差等于多少? 解：5 = 10". =0 0029x10 x17 =0.000822imn604. 觀察lm遠和10m遠處，立體視覺限分別為多少？al =i?b收<2mn = 10” = 0.00004833

34、, b = 65 nun = 0.065mal,=0.00004833:xl' = 0.0007m0.0650.00004833，:=xlo* = 0.007 m0.0655.有一雋矩為50mm.丨1柃為50mm的放人鏡，眼睹到它的距離為125_,物體經(jīng)放人鏡g所成的像在叫視距離處和無窮遠.計算兩種怡況卜放人鏡的視角放人率和線w場解：成像作叫視距離處-x += 250nun f += 125nun解衍 = 75 nunx =-175111111代入放人率公式250-17550 -250500x253.5x125=28.57nuiim理成像在無窮遠處r= =52y5001)500x25=

35、20nunfl； 5x1256.己知顯微投fl鏡r=15 ,問jt熱距為多少？物鏡的m=-2 5,沒為溥透鏡.jt軛距180mm求及物、像/j距離制站微鏡總放人率為多少？總ffi距為多少？250250tt=16.67 nunlr = 128.57mmrtim=y = -2.5，共扼il = l -l=180. ftjl = -51.43inni鏡的總放人申為 r=m,rit = -2xl5=.37.5x總焦跑為 f=-=-=-6.667nunr -3737. 架記微鏡.物鏡焦樸為4_.屮叫像成在第二熱illi 像z/ffilftd后160mm.如農(nóng)h 為10倍，求觀&的總放人率.解：=

36、- = - = -40x» r=m,-r（=-40xl0=-400x f 48. 8微鏡自鏡的r=10,物鏡的m=-2, na=0.1,物像共軛炬為180mm.物鏡框為孔枰光 1*1試求：（1）出射光瞳的位置和大小.（2）物鏡和li鏡的通光孔擇（tt物體2h = ton,允許邊緣視場嚴光50% ）vh f； = = =251)1111ru 10r-(145x25) = 30.208mm -145 + 25inm = -2 = p,l-l =180 >t = 120,1 = -60f-iur = -(6°xl20)=40nhn一 60-120<1）出蘸位wi、d、

37、= 120tanu = 120 l>u = 120*= 12 06nunvl-siiru 4-0.1:出蹄 d;= 30.2。x 12.06 = 2.51iiuii145(2) 允許邊緣視場50漸朵，確定a鏡通允11擇，toffl所示mi，o，d、= 4w + w=96760m o:d2h 鏡 hf=2cxd.=19.33iiuiia 9.欲辨別0 0005mm的傚小物體，顯微鏡的放人宇.至少崎為多大？數(shù)偵孔徑na取多少較 為合適？（沒人眼f史r分辨的佑距離為且用斜光束照明解：r a >250x2x0.00029 => |r > 500 x ° 00029 =

38、290x10 000505aa=nao *05x(x55.40 0.000510.何一生物物鏡，物鏡的數(shù)值孔徑na=0 5,物體人小2h = 0 4mm,照明燈燈絲半徑為0 6mm.燈玲刊物i的100mm.震川臨界照明求聚光鏡的焦卟和通光孔柃解：聚光鏡.r -1 = 100, y = - r = 25mmj = -75mm1 1.2f；=_ll2=-(75x25) =18j5 醐- 1f -75-25d/2d ,sinu sinu=-=taiiu = f:21cosu vi-sin2u2bsinu2x25x0.5dr= 5fl-sin:u a-0.52=28.87nun第九査望遠系統(tǒng)1骽定用人

39、眼汽接觀察敵人的坦兌時，可以4 l=-400m的距離上看淌識克上的編號，如果要求作撲離2km處也flgfi濟，問應使川兒儕屮遠鏡？ 解：在400m處人眼所能分辨的敁小跖離y=la= 4ooxlo3xo.ooo29 = 116min此跖離在2km處對人眼張角tan =11 = 58x10-所以葉：2 一電遠銪物鏡焦費為lm, 湖孔1:12. m得出瞳為4mm試求®遠鏡的視炻放人半和ii鏡的ftbi （成倒像）1000 nun|r|=f=fls=20 83-又閃成_.故卜20 83r=l,f>_a = = 48nun f； r -20.833.己知-個5倍的伽利略喂遠鏡，it物ff

40、t又可作放人植，試視ft放人率亦力5 m.試求物迠及u250 250=5 0mm> =土 = -10 醐rtti 5r tc l=f+f；l=5040=40iimi4擬制-個6仍少遠鏡，12tt-個州h為150mm的物鏡，m紺成幵汽勒切和伽利略*«啖込鋃時.ii鏡快悶為多少？簡長為多少?解：jft=- f； = -= - = 25mm ,問 kl=150+25=175mmf jr -6_=4 = - = -25mm .筒長 wo-25切麵5欲lokin處相w 100mm的叫個物點川開ft幼$中遠陡試求:（1）少應選川多人儕率（正估率）（2） kiwk 450mm吋，物鏡和1鏡的

41、熱距（3）保li:人眼極阪分辨介!為1時，物telmdi為多少？（4）物方說場ft 2m= 2 ,像方視場為多少？10km處能firl多人范圍？在小攔光怙況fii陸通）t孔抒d、為多少?（5）如果視度調(diào)»±5個折光口鏡e移動多少距離t000029=-29x0.1/( -10000) l=f；=450t= -19.解出 f = 435mm，£；=15nun(3) r= = 29 d! = 6811u11 140*7 d!1t 開 11 c >(4) r=jan(o = ttan&)= 29ttanl = 0.5062tantwft) =26.85 ,

42、2m=53.7現(xiàn)察范ffl y = htan <»=1oooo x tanl = 174.55m, 2y=349.1m0 s通)t孔 d2=d2lz tail g)d> -= =2.345 nun1 r 29l；= 1； + = 15 + p5>15) = 15.517h11i1 x -c-435d, = 2345 + 2 xl5.5174an 26.85 = 18.05mm自鏡移動跑肉x =並=±也±1125麵1000 1000第十章攝影及投影系統(tǒng)1-照相物鏡相對孔徑dn./f'rlas其理論分辨申為少？采川k分辨牛為80線x_t/雜米

43、. 這個攝影系統(tǒng)的押論分辨+乂為多少？測拘該攝影系統(tǒng)像曲屮心實阿分辨豐力37線対/毫 米.成此餅“哪些ki因？解：nl=1475x- = = 737.5對/_經(jīng)驗公a= + = +, n= 737 5x80 = 72 線對/mm n nx np 737.5 80737.5 + 80測出n=37線對/mm<72線對/mm.由丁招影物說橡差及加i:缺陷.膠片處理也術(shù)能達到記 tt情況2照扣時光圈數(shù)f=8.逨度収1/50秒，為柏極運動h標，將速度改為1/200秒，w取多人光 ffi數(shù)?解：力使曝光®相芳f=43使用照相機時，底片位迓不動.物鏡前后移動進行調(diào)偉以拍攝不叼距離物體拍攝無限

44、遠物 體時.底片處于像方焦平面位k.物鏡與底片位最近沒f' = 75mm.試求當120. -5. im時.物鏡的移動鼠i'=0.2 82mm (20000-75)=1.142nun-(5000-75)4用 熱距r = 135mn的照ffl物鏡拍極10m遠處的運動列v，列乍運動光軸銅tl如果底片像的r移不超hto lmm時不致役糊，曝）t時叫為1/500秒，求列個:運動速度s q 1解：在1/500杪時.列車運動跖離力s, <i-=y , if'，、0.140.1x100001 = 136.85mm，s=1+ f1'136.85.ss500x0.1x1000

45、0./tl.v = - = 3654mni / 杪=3.65ni / 杪t 1/500136.855臬閃光燈對gb21膠片的m光衍數(shù)為32m.該燈對gb18的閃光指數(shù)為1；少？打川該燈作 光源，f=4的光閣數(shù)柏極吋，兩種股片拍極跑離為多少恰、解：gb21 相當 pasa100. gb18 相當 p asa50gn(b) = gn(7sa(b)7asac = 32x 750100 = 22.63m l=gn/f ->1 =32/4 = 8m, l. = 22.63/4 = 5.66m6用1/200秒，f-8拍攝某物時.asa100膠片效果良好，當用gb24膠片，且光圈數(shù)有痛 改為f=ll時

46、，問快門速度應選用多人值?解：gb24相當j -asa200，比asa100感光度尚一倍f=ll比f=8進光少-仍，故快門速度仍為1/200抄7假計一個偵察照相機嬰求設計的相hl能記錄計狩機的敲鍵次數(shù).并11安裝在鍵盤 和槊面i:方2 3m的天花板t照相機中ccd的尺寸為1/3英寸.傳感器尺寸為4 8*3 6mm, 分拼率為1024*768個像索鍵ffi人小為440mmxl50mm.鍵盤i.字以鍵為18mm的ie方形 假設采用谉透鏡系統(tǒng).完成以卜*問題:(1) 迆使鍵盤全部成像在u感器上.放人率足多少？(2) 偵察相機w毋多人焦井的透讜？(3) 透鏡和相機代慼器之問的距離為名少？(4) 傳感器上像蒺的尺寸多人？(5) 在閿像屮.一個字母鍵寬度相當f多少個像索？如尖我們?nèi)邒胙苌涔獍叩某叽玳T像蒺尺寸匹假沒a=o.55jun . m名人的入射ttlffi?解：(1)巾島斯公式"r知.放人in= = = -0.011, m=- = = -0024 5 440- k 150由于ccd大小固定，w<w,所以放大率為-0.011(2) 己知 1 = -2300mm f = !=尸=25.025min(-1)(1)111 -0.0