光學(xué)工程課后答案

1、第一章3、一物體經(jīng)針孔相機(jī)在 屏上成一60mm大小的像，若將屏拉遠(yuǎn)50mm，則像的大小變?yōu)?0mm,求屏到針孔的初始距離。     解：在同種均勻介質(zhì)空間中光線直線傳播，如果選定經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)的光線則方向不變，令屏到針孔的初始距離為x，則可以根據(jù)三角形相似得出：         所以x=300mm         即屏到針孔的初始距離為300mm。4、一厚度為200mm的平

2、行平板玻璃（設(shè)n=1.5），下面放一直徑為1mm的金屬片。若在玻璃板上蓋一圓形的紙片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到該金屬片，問(wèn)紙片的最小直徑應(yīng)為多少？1mmI=90nn200mmLIx8、.光纖芯的折射率為，包層的折射率為，光纖所在介質(zhì)的折射率為，求光纖的數(shù)值孔徑（即，其中為光在光纖內(nèi)能以全反射方式傳播時(shí)在入射端面的最大入射角）。解：位于光纖入射端面，滿足由空氣入射到光纖芯中，應(yīng)用折射定律則有：        n0sinI1=n2sinI2      

3、;                         (1)          而當(dāng)光束由光纖芯入射到包層的時(shí)候滿足全反射，使得光束可以在光纖內(nèi)傳播，則有：         

4、;                           (2)     由（1）式和（2）式聯(lián)立得到n0 .16、一束平行細(xì)光束入射到一半徑r=30mm、折射率n=1.5的玻璃球上，求其會(huì)聚點(diǎn)的位置。如果在凸面鍍反射膜，其會(huì)聚點(diǎn)應(yīng)在何處？如果在凹面鍍反射膜，則反射光束在玻璃中的會(huì)

5、聚點(diǎn)又在何處？反射光束經(jīng)前表面折射后，會(huì)聚點(diǎn)又在何處？說(shuō)明各會(huì)聚點(diǎn)的虛實(shí)。     解：該題可以應(yīng)用單個(gè)折射面的高斯公式來(lái)解決，         設(shè)凸面為第一面，凹面為第二面。    （1）首先考慮光束射入玻璃球第一面時(shí)的狀態(tài)，使用高斯公式：                   

6、  會(huì)聚點(diǎn)位于第二面后15mm處。    （2） 將第一面鍍膜，就相當(dāng)于凸面鏡   像位于第一面的右側(cè)，只是延長(zhǎng)線的交點(diǎn)，因此是虛像。   還可以用正負(fù)判斷：（3）光線經(jīng)過(guò)第一面折射：,   虛像    第二面鍍膜，則：      得到：（4） 在經(jīng)過(guò)第一面折射物像相反為虛像。18、一直徑為400mm，折射率為1.5的玻璃球中有兩個(gè)小氣泡，一個(gè)位于球心，另一個(gè)位于12半徑處。沿兩氣泡連線方向在球兩邊觀察，問(wèn)看到的氣泡

7、在何處？如果在水中觀察，看到的氣泡又在何處？    解：    設(shè)一個(gè)氣泡在中心處，另一個(gè)在第二面和中心之間。     （1）從第一面向第二面看     （2）從第二面向第一面看（3）在水中19、.有一平凸透鏡r=100mm,r,d=300mm,n=1.5,當(dāng)物體在時(shí)，求高斯像的位置。在第二面上刻一十字絲，問(wèn)其通過(guò)球面的共軛像在何處？當(dāng)入射高度h=10mm，實(shí)際光線的像方截距為多少？與高斯像面的距離為多少？  解：20、一球面

8、鏡半徑r=-100mm,求0 ， ， ，-1 ， ，時(shí)的物距和象距。解：（1）         （2） 同理，         （3）同理， （4）同理，（5）同理， （6）同理，        （7）同理， （8）同理，21、一物體位于半徑為r 的凹面鏡前什么位置時(shí)，可分別得到：放大4倍的實(shí)像，當(dāng)大4倍的虛像、縮小4倍的實(shí)像和縮小4倍的虛像？解：

9、（1）放大4倍的實(shí)像        （2）放大四倍虛像  （3）縮小四倍實(shí)像             （4）縮小四倍虛像第二章1、針對(duì)位于空氣中的正透鏡組及負(fù)透鏡組，試用作圖法分別對(duì)以下物距 ,求像平面的位置。 解：1.F F H H ABFABF ABABFABABFF ABFBAF ABFBAFABFABFBAFFF 2.FF ABFBAF ABFBA ABFBAF ABFBAF ABFBAF

10、FF ABFBAF 2、 已知照相物鏡的焦距f75mm,被攝景物位于（以F點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)）處，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。    解：     （1）x= - ，xx=ff 得到：x=0     （2）x=0.5625     （3）x=0.703     （4）x=0.937     （5）x=1.4（6）x=2.813、.設(shè)一系統(tǒng)位于

11、空氣中，垂軸放大率，由物面到像面的距離（共軛距離）為7200mm， 物鏡兩焦點(diǎn)間距離為1140mm。求該物鏡焦距，并繪出基點(diǎn)位置圖。FFHH-ll-ffx 解: 系統(tǒng)位于空氣中， 由已知條件： 解得： 4、已知一個(gè)透鏡把物體放大投影到屏幕上，當(dāng)透鏡向物體移近18mm時(shí)，物體將被放大，試求透鏡的焦距，并用圖解法校核之。 解：方法一： 將代入中得 方法二： 方法三： 3已知一個(gè)透鏡把物體放大-3x3已知一個(gè)透鏡把物體放大-3x5、一個(gè)薄透鏡對(duì)某一物體成實(shí)像，放大率為-1x,今以另一個(gè)薄透鏡緊貼在第一個(gè)透鏡上，則見像向透鏡方向移動(dòng)20mm，放大率為原先的3/4倍，求兩塊透鏡的焦距為多少？ 

12、     解：6、有一正薄透鏡對(duì)某一物成倒立的實(shí)像，像高為物高的一半，今將物面向物體移近100mm，-ll 則所得像與物同大小，求該正透鏡組的焦距。 解：由已知得： 100mm-ll 由高斯公式： 解得：7、希望得到一個(gè)對(duì)無(wú)限遠(yuǎn)成像的長(zhǎng)焦距物鏡，焦距=1200mm，由物鏡頂點(diǎn)到像面的距離L=700 mm，由系統(tǒng)最后一面到像平面的距離（工作距）為，按最簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的薄透鏡系統(tǒng)考慮，求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并畫出光路圖。   解：9、已知一透鏡，求其焦距,光焦度，基點(diǎn)位置。 解：已知 求：,基點(diǎn)位置。10、一薄透鏡組焦距為100 mm

13、，和另一焦距為50 mm的薄透鏡組合，其組合焦距仍為100 mm，問(wèn)兩薄透鏡的相對(duì)位置。     解：第三章1人照鏡子時(shí)，要想看到自己的全身，問(wèn)鏡子要多長(zhǎng)？人離鏡子的距離有沒有關(guān)系？    解：                       鏡子的高度為1/2人身高，和前后距離無(wú)關(guān)。2、有一雙面鏡系統(tǒng)，光線平行

14、于其中一個(gè)平面鏡入射，經(jīng)兩次反射后，出射光線與另一平面鏡平行，問(wèn)兩平面鏡的夾角為多少？ 解：N-IIMI-INMMBOA 同理： 中 答：角等于60。3、如圖3-4所示，設(shè)平行光管物鏡L的焦距=1000mm，頂桿離光軸的距離a =10mm。如果推動(dòng)頂桿使平面鏡傾斜，物鏡焦點(diǎn)F的自準(zhǔn)直象相對(duì)于F產(chǎn)生了y =2mm的位移，問(wèn)平面鏡的傾角為多少？頂桿的移動(dòng)量為多少？ 解：ax2FYf 圖3-44、一光學(xué)系統(tǒng)由一透鏡和平面鏡組成，如圖3-29所示。平面鏡MM與透鏡光軸垂直交于D 點(diǎn)，透鏡前方離平面鏡600mm有一物體AB，經(jīng)透鏡和平面鏡后，所成虛像至平面鏡的距離為150mm,且像高為物高的一半，試分析

15、透鏡焦距的正負(fù)，確定透鏡的位置和焦距，并畫出光路圖。BABM150600L-LAADBM圖3-29 習(xí)題4圖 解： 由于平面鏡性質(zhì)可得及其位置在平面鏡前150mm處 為虛像,為實(shí)像 則 解得 又-= 答：透鏡焦距為100mm。5、如圖3-30所示，焦距為=120mm的透鏡后有一厚度為d =60mm的平行平板，其折射率n =1.5。當(dāng)平行平板繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，像點(diǎn)在像平面內(nèi)上下移動(dòng)，試求移動(dòng)量與旋轉(zhuǎn)角的關(guān)系，并畫出關(guān)系曲線。如果像點(diǎn)移動(dòng)允許有0.02mm的非線形度，試求允許的最大值。AO6030120圖3-30 習(xí)題5圖解：（1）DEIIIId 由圖可知 = = = = (2) 考慮斜平行光入射情況

16、不發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)dDDDBBOA 當(dāng)平行板轉(zhuǎn)過(guò)角時(shí) = = =13、.如圖3-33所示，光線以45角入射到平面鏡上反射后通過(guò)折射率n =1.5163,頂角為的光楔。若使入射光線與最后的出射光線成，試確定平面鏡所應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和角度值。圖3-33 習(xí)題13圖OON 解：=2 在 答：平面鏡順時(shí)針旋轉(zhuǎn)1.0336即可使入射光線與出射光線成90。第四章1、設(shè)照相物鏡的焦距等于75mm，底片尺寸為55 55，求該照相物鏡的最大視場(chǎng)角等于多少？    解：f- 第六章7、  設(shè)計(jì)一雙膠合消色差望遠(yuǎn)物鏡， ，采用冕牌玻璃K9（，）和火石玻璃F2（ ， ），若正透

17、鏡半徑，求：正負(fù)透鏡的焦距及三個(gè)球面的曲率半徑。解：        第七章1、一個(gè)人近視程度是（屈光度），調(diào)節(jié)范圍是，求：（1）遠(yuǎn)點(diǎn)距離；（2）其近點(diǎn)距離；（3）配戴100度近視鏡，求該鏡的焦距；（4）戴上該近視鏡后，求看清的遠(yuǎn)點(diǎn)距離；（5）戴上該近視鏡后，求看清的近點(diǎn)距離。解： 2、一放大鏡焦距 ，通光孔徑，眼睛距放大鏡為50mm，像距離眼睛在明視距離250mm，漸暈系數(shù)K=50%，試求：（1）視覺放大率；（2）線視場(chǎng)；（3）物體的位置。     解：2、一放大鏡焦距，通光

18、孔徑，眼睛距放大鏡為，像距離眼睛在明視距離，漸暈系數(shù)為，試求（1）視覺放大率；（2）線視場(chǎng)；（3）物體的位置。eye已知：放大鏡 求： 2y l解：由可得： 方法二： 5、有一生物顯微鏡，物鏡數(shù)值孔徑NA=0.5，物體大小2y=0.4mm，照明燈絲面積 ，燈絲到物面的距離100mm，采用臨界照明，求聚光鏡焦距和通光孔徑。  解：        視場(chǎng)光闌決定了物面大小，而物面又決定了照明 的大小7、一開普勒望遠(yuǎn)鏡,五經(jīng)焦距,目鏡的焦距為,物方視場(chǎng)角,漸暈系數(shù),為了使目鏡通光孔徑,在物鏡后焦平面上放一場(chǎng)鏡,試

19、: (1)求場(chǎng)鏡焦距; (2)若該場(chǎng)鏡是平面在前的平凸薄透鏡,折射率,求其球面的曲率半徑。 物孔闌場(chǎng)鏡目 其中 代入求得：第九章2、在玻璃中傳播的一個(gè)線偏振光可以表示，試求（1）光的頻率和波長(zhǎng)；（2）玻璃的折射率。解：（1） （2）8、電矢量方向與入射面成45度角的一束線偏振光入射到兩介質(zhì)的界面上，兩介質(zhì)的折射率分別為，問(wèn)：入射角度時(shí)，反射光電矢量的方位角（與入射面所成的角）？若度，反射光的方位角又為多少？解：11、一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)由兩片分離透鏡組成，兩透鏡的折射率分別為1.5和1.7，求此系統(tǒng)的反射光能損失。如透鏡表面鍍上曾透膜，使表面反射比降為0.01，問(wèn)此系統(tǒng)的光能損失又為多少？設(shè)光束以接近

20、正入射通過(guò)各反射面。解13、線偏振光在玻璃-空氣界面上發(fā)生全反射，線偏振光的方位角度，問(wèn)線偏振光以多大角度入射才能使反射光的s波和p波的相位差等于45度，設(shè)玻璃折射率。解：第十章2、在楊氏實(shí)驗(yàn)中，兩小孔距離為1mm,觀察屏離小孔的距離為50cm,當(dāng)用一片折射率為1.58的透明薄片貼住其中一個(gè)小孔時(shí)（見圖11-17），發(fā)現(xiàn)屏上的條紋系統(tǒng)移動(dòng)了0.5場(chǎng)面，試決定試件厚度。DPxS2S1R1R2hP0圖11-47 習(xí)題2 圖解：設(shè)厚度為，則前后光程差為7、在等傾干涉實(shí)驗(yàn)中，若照明光波的波長(zhǎng)，平板的厚度，折射率，其下表面涂上某種高折射率介質(zhì)（），問(wèn)（1）在反射光方向觀察到的圓條紋中心是暗還是亮？（2）

21、由中心向外計(jì)算，第10個(gè)亮紋的半徑是多少？（觀察望遠(yuǎn)鏡物鏡的焦距為20cm）（3）第10個(gè)亮環(huán)處的條紋間距是多少？解：（1），光在兩板反射時(shí)均產(chǎn)生半波損失，對(duì)應(yīng)的光程差為中心條紋的干涉級(jí)數(shù)為為整數(shù)，所以中心為一亮紋（2）由中心向外，第N個(gè)亮紋的角半徑為 半徑為（3）第十個(gè)亮紋處的條紋角間距為 間距為9、在等傾干涉實(shí)驗(yàn)中，若平板的厚度和折射率分別是h=3mm和n=1.5,望遠(yuǎn)鏡的視場(chǎng)角為，光的波長(zhǎng)問(wèn)通過(guò)望遠(yuǎn)鏡能夠看到幾個(gè)亮紋？解：設(shè)有N個(gè)亮紋，中心級(jí)次最大角半徑可看到12條亮紋第一章習(xí)題1、已知真空中的光速c3 m/s，求光在水（n=1.333）、冕牌玻璃（n=1.51）、火石玻璃（n

22、=1.65）、加拿大樹膠（n=1.526）、金剛石（n=2.417）等介質(zhì)中的光速。     解：                 則當(dāng)光在水中，n=1.333時(shí)，v=2.25 m/s,         當(dāng)光在冕牌玻璃中，n=1.51時(shí)，v=1.99  m/s,   &

23、#160;     當(dāng)光在火石玻璃中，n1.65時(shí)，v=1.82  m/s，         當(dāng)光在加拿大樹膠中，n=1.526時(shí)，v=1.97  m/s，         當(dāng)光在金剛石中，n=2.417時(shí)，v=1.24  m/s。 2、一物體經(jīng)針孔相機(jī)在 屏上成一60mm大小的像，若將屏拉遠(yuǎn)50mm，則像的大小變?yōu)?0mm,求屏到針孔的初始距離。

24、     解：在同種均勻介質(zhì)空間中光線直線傳播，如果選定經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)的光線則方向不變，令屏到針孔的初始距離為x，則可以根據(jù)三角形相似得出：         所以x=300mm         即屏到針孔的初始距離為300mm。 3、一厚度為200mm的平行平板玻璃（設(shè)n=1.5），下面放一直徑為1mm的金屬片。若在玻璃板上蓋一圓形紙片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到該

25、金屬片，問(wèn)紙片最小直徑應(yīng)為多少？     解：令紙片最小半徑為x,     則根據(jù)全反射原理，光束由玻璃射向空氣中時(shí)滿足入射角度大于或等于全反射臨界角時(shí)均會(huì)發(fā)生全反射，而這里正是由于這個(gè)原因?qū)е略诓ＡО迳戏娇床坏浇饘倨?。而全反射臨界角求取方法為：          (1)       其中n2=1, n1=1.5,     &#

26、160;   同時(shí)根據(jù)幾何關(guān)系，利用平板厚度和紙片以及金屬片的半徑得到全反射臨界角的計(jì)算方法為：           (2)       聯(lián)立（1）式和（2）式可以求出紙片最小直徑x=179.385mm， 所以紙片最小直徑為358.77mm。 4、光纖芯的折射率為n1、包層的折射率為n2,光纖所在介質(zhì)的折射率為n0，求光纖的數(shù)值孔徑（即n0sinI1,其中I1為光在光纖內(nèi)能以全反射方式傳播時(shí)在入射端面的最大

27、入射角）。      解：位于光纖入射端面，滿足由空氣入射到光纖芯中，應(yīng)用折射定律則有：        n0sinI1=n2sinI2                             

28、;  (1)          而當(dāng)光束由光纖芯入射到包層的時(shí)候滿足全反射，使得光束可以在光纖內(nèi)傳播，則有：                                

29、;    (2)     由（1）式和（2）式聯(lián)立得到n0 sinI1 .5、一束平行細(xì)光束入射到一半徑r=30mm、折射率n=1.5的玻璃球上，求其會(huì)聚點(diǎn)的位置。如果在凸面鍍反射膜，其會(huì)聚點(diǎn)應(yīng)在何處？如果在凹面鍍反射膜，則反射光束在玻璃中的會(huì)聚點(diǎn)又在何處？反射光束經(jīng)前表面折射后，會(huì)聚點(diǎn)又在何處？說(shuō)明各會(huì)聚點(diǎn)的虛實(shí)。     解：該題可以應(yīng)用單個(gè)折射面的高斯公式來(lái)解決，         

30、設(shè)凸面為第一面，凹面為第二面。    （1）首先考慮光束射入玻璃球第一面時(shí)的狀態(tài)，使用高斯公式：                     會(huì)聚點(diǎn)位于第二面后15mm處。    （2） 將第一面鍍膜，就相當(dāng)于凸面鏡   像位于第一面的右側(cè)，只是延長(zhǎng)線的交點(diǎn)，因此是虛像。   還可以用正負(fù)判斷：（3）光線經(jīng)過(guò)第一面折射：,

31、   虛像    第二面鍍膜，則：                        得到：  （4） 再經(jīng)過(guò)第一面折射   物像相反為虛像。 6、一直徑為400mm，折射率為1.5的玻璃球中有兩個(gè)小氣泡，一個(gè)位于球心，另一個(gè)位于12半徑處。沿兩氣泡連線方向在球兩邊觀察，問(wèn)看到的氣泡在何處？如

32、果在水中觀察，看到的氣泡又在何處？    解：設(shè)一個(gè)氣泡在中心處，另一個(gè)在第二面和中心之間。     （1）從第一面向第二面看     （2）從第二面向第一面看     （3）在水中7、有一平凸透鏡r1=100mm,r2=,d=300mm,n=1.5,當(dāng)物體在時(shí)，求高斯像的位置l。在第二面上刻一十字絲，問(wèn)其通過(guò)球面的共軛像在何處？當(dāng)入射高度h=10mm，實(shí)際光線的像方截距為多少？與高斯像面的距離為多少？  

33、  解：8、一球面鏡半徑r=-100mm,求0 ，-0.1 ，-0.2 ，-1 ，1 ，5，10，時(shí)的物距像距。     解：（1）         （2） 同理，          （3）同理，          （4）同理，  

34、0;       （5）同理，          （6）同理，          （7）同理，         （8）同理，9、一物體位于半徑為r 的凹面鏡前什么位置時(shí)，可分別得到：放大4倍的實(shí)像，當(dāng)大4倍的虛像、縮小4倍的實(shí)像和縮小4倍的虛像？&#

35、160;    解：（1）放大4倍的實(shí)像         （2）放大四倍虛像                 （3）縮小四倍實(shí)像               （4）縮小四倍虛像   

36、;    第二章習(xí)題  1、已知照相物鏡的焦距f75mm,被攝景物位于（以F點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)）x=處，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。    解：     （1）x= - ，xx=ff 得到：x=0     （2）x=0.5625     （3）x=0.703     （4）x=0.937    

37、; （5）x=1.4     （6）x=2.812、設(shè)一系統(tǒng)位于空氣中，垂軸放大率，由物面到像面的距離3已知一個(gè)透鏡把物體放大-3x（共軛距離）為7200mm,物鏡兩焦點(diǎn)間距離為1140mm,求物鏡的焦距，并繪制基點(diǎn)位置圖。                      3已知一個(gè)透鏡把物體放大-3x解：3已知一個(gè)透鏡把物體放大-3x3已知一

38、個(gè)透鏡把物體放大-3x 3.已知一個(gè)透鏡把物體放大-3倍投影在屏幕上，當(dāng)透鏡向物體移近18mm時(shí)，物體將被放大-4x試求透鏡的焦距，并用圖解法校核之。    解：4一個(gè)薄透鏡對(duì)某一物體成實(shí)像，放大率為-1x,今以另一個(gè)薄透鏡緊貼在第一個(gè)透鏡上，則見像向透鏡方向移動(dòng)20mm，放大率為原先的3/4倍，求兩塊透鏡的焦距為多少？      解：5有一正薄透鏡對(duì)某一物成倒立的實(shí)像，像高為物高的一半，今將物面向透鏡移近100mm，則所得像與物同大小，求該正透鏡組的焦距。   &

39、#160; 解：6希望得到一個(gè)對(duì)無(wú)限遠(yuǎn)成像的長(zhǎng)焦距物鏡，焦距=1200mm，由物鏡頂點(diǎn)到像面的距離L=700 mm，由系統(tǒng)最后一面到像平面的距離（工作距）為，按最簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的薄透鏡系統(tǒng)考慮，求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并畫出光路圖。   解：7一短焦距物鏡，已知其焦距為35 mm，筒長(zhǎng)L=65 mm，工作距,按最簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的薄透鏡系統(tǒng)考慮，求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。     解：8已知一透鏡   求其焦距、光焦度。     解：9一薄透鏡組焦距為100 mm，和另一焦距為50 mm的薄透鏡

40、組合，其組合焦距仍為100 mm，問(wèn)兩薄透鏡的相對(duì)位置。     解：10長(zhǎng)60 mm，折射率為1.5的玻璃棒，在其兩端磨成曲率半徑為10 mm的凸球面，試求其焦距。     解：11一束平行光垂直入射到平凸透鏡上，會(huì)聚于透鏡后480 mm處，如在此透鏡凸面上鍍銀，則平行光會(huì)聚于透鏡前80 mm處，求透鏡折射率和凸面曲率半徑。     解：         第三章習(xí)題1人照鏡子時(shí)，要想看

41、到自己的全身，問(wèn)鏡子要多長(zhǎng)？人離鏡子的距離有沒有關(guān)系？    解：                           鏡子的高度為1/2人身高，和前后距離無(wú)關(guān)。2設(shè)平行光管物鏡L的焦距=1000mm，頂桿與光軸的距離a=10 mm，如果推動(dòng)頂桿使平面鏡傾斜，物鏡焦點(diǎn)F的自準(zhǔn)直像相對(duì)于F產(chǎn)生了y=2 mm的位移，問(wèn)平面

42、鏡的傾角為多少？頂桿的移動(dòng)量為多少？    解：        3一光學(xué)系統(tǒng)由一透鏡和平面鏡組成，如圖3-29所示，平面鏡MM與透鏡光軸垂直交于D點(diǎn)，透鏡前方離平面鏡600 mm有一物體AB，經(jīng)透鏡和平面鏡后，所成虛像至平面鏡的距離為150 mm，且像高為物高的一半，試分析透鏡焦距的正負(fù)，確定透鏡的位置和焦距，并畫出光路圖。    解：平面鏡成=1的像，且分別在鏡子兩側(cè)，物像虛實(shí)相反。4用焦距=450mm的翻拍物鏡拍攝文件，文件上壓一塊折射率n=1.5，厚度d=15

43、mm的玻璃平板，若拍攝倍率，試求物鏡后主面到平板玻璃第一面的距離。    解：        此為平板平移后的像。5棱鏡折射角 ，C光的最小偏向角，試求棱鏡光學(xué)材料的折射率。    解：6白光經(jīng)過(guò)頂角 的色散棱鏡，n=1.51的色光處于最小偏向角，試求其最小偏向角值及n=1.52的色光相對(duì)于n=1.51的色光間的交角。    解:       &#

44、160; 第四章習(xí)題1 二個(gè)薄凸透鏡構(gòu)成的系統(tǒng)，其中，位于后，若入射平行光，請(qǐng)判斷一下孔徑光闌，并求出入瞳的位置及大小。    解：判斷孔徑光闌：第一個(gè)透鏡對(duì)其前面所成像為本身, 第二個(gè)透鏡對(duì)其前面所成像為,其位置：大小為： 故第一透鏡為孔闌,其直徑為4厘米.它同時(shí)為入瞳.2設(shè)照相物鏡的焦距等于75mm，底片尺寸為55 55，求該照相物鏡的最大視場(chǎng)角等于多少？    解：  第五章習(xí)題1、 一個(gè)100W的鎢絲燈，發(fā)出總光通量為1400lm，求發(fā)光效率為多少?    

45、 解：2、有一聚光鏡， （數(shù)值孔徑），求進(jìn)入系統(tǒng)的能量占全部能量的百分比。解： 而一點(diǎn)周圍全部空間的立體角為  3、一個(gè) 的鎢絲燈，已知：，該燈與一聚光鏡聯(lián)用，燈絲中心對(duì)聚光鏡所張的孔徑角，若設(shè)燈絲是各向均勻發(fā)光，求1）燈泡總的光通量及進(jìn)入聚光鏡的能量；2）求平均發(fā)光強(qiáng)度 解:4、一個(gè) 的鎢絲燈發(fā)出的總的光通量為，設(shè)各向發(fā)光強(qiáng)度相等，求以燈為中心，半徑分別為：時(shí)的球面的光照度是多少？ 解： 5、一房間，長(zhǎng)、寬、高分別為： ，一個(gè)發(fā)光強(qiáng)度為的燈掛在天花板中心，離地面，1）求燈正下方地板上的光照度；2）在房間角落處地板上的光照度。 解：    &#

46、160;  第六章習(xí)題1如果一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的初級(jí)子午彗差等于焦寬（），則應(yīng)等于多少？    解：        2如果一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的初級(jí)球差等于焦深 （），則應(yīng)為多少？    解：3  設(shè)計(jì)一雙膠合消色差望遠(yuǎn)物鏡， ，采用冕牌玻璃K9（，）和火石玻璃F2（ ， ），若正透鏡半徑，求：正負(fù)透鏡的焦距及三個(gè)球面的曲率半徑。解：        4指出圖6-

47、17中       解：  第七章習(xí)題1一個(gè)人近視程度是（屈光度），調(diào)節(jié)范圍是8D，求：（1）    其遠(yuǎn)點(diǎn)距離；    （2）    其近點(diǎn)距離；    （3）    配帶100度的近視鏡，求該鏡的焦距；    （4）    戴上該近視鏡后，求看清的遠(yuǎn)點(diǎn)距離；   

48、（5）    戴上該近視鏡后，求看清的近點(diǎn)距離。    解：遠(yuǎn)點(diǎn)距離的倒數(shù)表示近視程度2一放大鏡焦距 ，通光孔徑，眼睛距放大鏡為50mm，像距離眼睛在明視距離250mm，漸暈系數(shù)K=50%，試求：（1）視覺放大率；（2）線視場(chǎng)；（3）物體的位置。     解：3一顯微物鏡的垂軸放大倍率 ，數(shù)值孔徑NA=0.1，共軛距L=180mm，物鏡框是孔徑光闌，目鏡焦距。（1）    求顯微鏡的視覺放大率；（2）    求出射光瞳直徑；（

49、3）    求出射光瞳距離（鏡目距）；（4）    斜入射照明時(shí)，求顯微鏡分辨率；（5）    求物鏡通光孔徑；   （6） 設(shè)物高2y=6mm，漸暈系數(shù)K=50%，求目鏡的通光孔徑。    解：4欲分辨0.000725mm的微小物體，使用波長(zhǎng) ，斜入射照明，問(wèn)：（1）    顯微鏡的視覺放大率最小應(yīng)多大？（2）    數(shù)值孔徑應(yīng)取多少適合？解： 此題需與人眼配合考慮5 有一生

50、物顯微鏡，物鏡數(shù)值孔徑NA=0.5，物體大小2y=0.4mm，照明燈絲面積 ，燈絲到物面的距離100mm，采用臨界照明，求聚光鏡焦距和通光孔徑。  解：        視場(chǎng)光闌決定了物面大小，而物面又決定了照明 的大小6為看清4km處相隔150mm的兩個(gè)點(diǎn)（設(shè) ），若用開普勒望遠(yuǎn)鏡觀察，則：（1）    求開普勒望遠(yuǎn)鏡的工作放大倍率；（2）    若筒長(zhǎng)L=100mm，求物鏡和目鏡的焦距；（3）    物鏡框是孔徑光

51、闌，求出設(shè)光瞳距離；（4）    為滿足工作放大率要求，求物鏡的通光孔徑；（5）    視度調(diào)節(jié)在（屈光度），求目鏡的移動(dòng)量；（6）    若物方視場(chǎng)角，求像方視場(chǎng)角；（7）    漸暈系數(shù)K=50%，求目鏡的通光孔徑； 解：          因?yàn)椋簯?yīng)與人眼匹配7用電視攝相機(jī)監(jiān)視天空中的目標(biāo)，設(shè)目標(biāo)的光亮度為2500 ，光學(xué)系統(tǒng)的透過(guò)率為0.6，攝象管靶面要求照度為

52、20lx，求攝影物鏡應(yīng)用多大的光圈。      解：附：測(cè)控專業(yè)09級(jí)-工程光學(xué)-期末考試試題（參考）一、項(xiàng)選擇題（每小題2分，共20分）1一平行細(xì)光束經(jīng)一個(gè)球面鏡后匯聚于鏡前50mm處，則該球面鏡的曲率半徑等于A100mm B 50mm C50mm D100mm2一個(gè)照相物鏡能分辨的最靠近的兩直線在感光底片上的距離為2m，則該照相物鏡的分辨率為：A 2m； B 0.5線/m； C 50線/mm； D 500線/mm；3一個(gè)發(fā)光強(qiáng)度為I的點(diǎn)光源懸掛于桌面上方2米處，則桌面上的最大光照度為AI/4 BI/2 C2I D 4I 4對(duì)顯微鏡系統(tǒng)正確的

53、描述是A. 顯微鏡系統(tǒng)的出射光瞳在目鏡之前； B. 對(duì)顯微鏡的單色像差一般用C光(656.3nm)來(lái)校正；C、顯微鏡的數(shù)值孔徑與其物鏡和目鏡均有關(guān)； D. 顯微鏡的數(shù)值孔徑越大，景深越小;5焦距為100mm的凸薄透鏡，其光焦度為：A0.01mm-1； B0.01mm； C0.02mm-1； D0.02mm；6以下關(guān)于光學(xué)系統(tǒng)成像的像差，正確的描述是A.     軸上物點(diǎn)成像可能存在的像差有球差和正弦差; B.      目視光學(xué)系統(tǒng)一般對(duì)F光（486.1nm）和C光(656.3nm)消色差C. 

54、    畸變不僅使像的形狀失真，而且影響成像的清晰 D.     對(duì)單正透鏡通過(guò)改變其設(shè)計(jì)參數(shù)可以完全校正球差7焦距為200mm的透鏡對(duì)一無(wú)窮遠(yuǎn)處物體成實(shí)像，則像距等于：A； B-； C200mm； D200mm；8一個(gè)高10mm的實(shí)物通過(guò)某光學(xué)系統(tǒng)成倒立實(shí)像，像高20mm，則成像的垂軸放大率為A=2× B=1/2× C=1/2× D=2×9一個(gè)平面光波可以表示為，則該平面波所在傳播介質(zhì)的折射率是：A 0.65； B 1.5； C 1.54； D 1.65；10強(qiáng)度為I的自然光通過(guò)起偏

55、器后，出射光是A. 強(qiáng)度為I的線偏振光; B.強(qiáng)度為I/2的線偏振光; C強(qiáng)度為I的自然光; D強(qiáng)度為I/2的自然光;二.填空題（每小題2分，共10分）1一束強(qiáng)度為I、振動(dòng)方向沿鉛垂方向的線偏振光通過(guò)一個(gè)檢偏器后，透過(guò)光的強(qiáng)度為I/2，則檢偏器透光軸與鉛垂方向的夾角為 （度）。2光垂直通過(guò)一塊平板玻璃，已知玻璃的折射率為1.5，則透過(guò)光能為入射光能的 。3為達(dá)到增反的目的，單層膜的折射率n與玻璃基板折射率n玻的關(guān)系是 。4調(diào)節(jié)邁克耳遜干涉儀，在視場(chǎng)中看到20環(huán)等傾亮條紋，此時(shí)移動(dòng)反射鏡M1，觀察到亮條紋從中心冒出了10環(huán)，視場(chǎng)中還剩10環(huán)，設(shè)光源的波長(zhǎng)為600nm，則M1移動(dòng)的距離為 。5已知雙平面鏡的夾角為10°，一平行細(xì)光束以30°角入射，經(jīng)兩個(gè)平面鏡反射后，出射光線與入射光線的夾角為 。三.簡(jiǎn)答題（每小題6分，共30分）1. 有一束光，它可能是橢圓偏振光或部分線偏振光，試問(wèn)用什么方法可以鑒定？ 2. 為何在設(shè)計(jì)望