工程光學(xué)習(xí)題

1、會(huì)計(jì)學(xué)1工程光學(xué)習(xí)題工程光學(xué)習(xí)題第1頁(yè)/共37頁(yè)212236623/103 . 1)2/100 . 1 (1003. 1dAL1003. 1)2/100 . 1 (813. 0Imcdcdddcdddvvvv光亮度：光強(qiáng)度：第2頁(yè)/共37頁(yè)習(xí)題5-2 ？所接收的輻射能是多少屏幕上如果射在一個(gè)屏幕上，相應(yīng)的輻通量為多少？，的藍(lán)光，光通量為一束波長(zhǎng)為min1lm620m106 . 47JsWQWWlmlme8 .9076013.1513.1506. 0)/683/(620第3頁(yè)/共37頁(yè)習(xí)題5-4的總透射比。增透膜兩種情況下系統(tǒng)鍍?cè)鐾改ず湾?，?jì)算光學(xué)零件表面不厚度之和，系統(tǒng)中各零件中心相同，且所有

2、材料的透明率制作，若有凹透鏡都用火石玻璃均用冕牌玻璃制作，所鏡和平板入圖所示，凸透鏡、棱雙筒望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)系統(tǒng)mm100d985. 0PP9310(0.96)(0.95)(0.985)0.5105第4頁(yè)/共37頁(yè)習(xí)題5-5刺激值、，求色樣的刺激值為，已知某色樣的色品坐標(biāo)ZX05.30Y3244. 0y3921. 0 x2605.303244. 02835. 032.3605.303244. 03921. 02835. 01YyzZYyxXyxz第5頁(yè)/共37頁(yè)習(xí)題6-1大率。）該齊明透鏡的垂軸放（半徑；）該透鏡第二面的曲率（位于空氣中，求：，該透鏡，折射率條件，若該透鏡厚度齊明心處，第二個(gè)球面滿

3、足物點(diǎn)位于第一面曲率中，一面曲率半徑設(shè)計(jì)一個(gè)齊明透鏡，第215 . 15951nmmdmmr;100;95112111mmdLLmmrLL曲率中心處，所以：）因?yàn)槲稂c(diǎn)位于第一面（第6頁(yè)/共37頁(yè)5 . 11240;15021222222111112222222222nLnLnnLnLnmmnnLnrmmnLnLnL）（第7頁(yè)/共37頁(yè)習(xí)題6-2么？面能成理想像嗎？為什三個(gè)不暈點(diǎn)處的垂直物射面叫不暈成像，試問(wèn)單折什么叫等暈成像，什么都能成理想像。面所有點(diǎn)過(guò)三個(gè)不暈點(diǎn)的垂直物成理想像，但不能保證和近軸點(diǎn)三個(gè)不暈點(diǎn)處，軸上點(diǎn)缺陷，稱為等暈成像。同的成像即近軸點(diǎn)和軸上點(diǎn)有相點(diǎn)成像光束結(jié)構(gòu)相同，構(gòu)與軸上

4、只能要求其成像光束結(jié)時(shí)，不能成完善像，故光束成像。對(duì)于近軸物點(diǎn)，用寬這就是所謂的不暈成像正弦差，學(xué)系統(tǒng)既無(wú)球差，也無(wú)物點(diǎn)也成理想像，即光，近軸件時(shí)，軸上點(diǎn)成理想像當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)滿足正弦條第8頁(yè)/共37頁(yè)習(xí)題6-7;71.73/1;43.42/157.13109 .361 .649 .3657.23109 .361 .641 .6422111212212111mmfmmfmm。）三個(gè)球面的曲率半徑（）正負(fù)透鏡的焦距；（，求：），若正透鏡半徑（）和火石玻璃（冕牌玻璃，采用遠(yuǎn)物鏡，設(shè)計(jì)一雙膠合消色差望219 .36,6128. 12F1 .64,5163. 19K10021DDrrnnmmfDD第9頁(yè)/

5、共37頁(yè);85.1479/16757. 0) 1(283.43;83.43/182.22) 1(2/1)(1(33122232111911121211mmrmnmmrmmrmnrnFK同理可得：第10頁(yè)/共37頁(yè)習(xí)題6-8差值。指出圖中所示的相關(guān)像；二級(jí)光譜；色球差mmLLLlLLLmmlmmLmmLLhDhFFCDFCFCFCFCFCFCm07. 0)7(mm12. 0)6(; 0)5(;06. 0)4(;06. 0) 3(;03. 0)2(; 0) 1 (707. 0707. 0707. 0707. 0第11頁(yè)/共37頁(yè)習(xí)題6-17在球差、慧差、象散、場(chǎng)曲、畸變、位置色差和倍率色差這7種幾

6、何像差中：（1）不影響清晰度的有：畸變（2）只與孔徑有光的像差有：球差、位置色差（3）只與視場(chǎng)有關(guān)的：畸變（4）與孔徑和視場(chǎng)都有關(guān)系的有：慧差、場(chǎng)曲、象散。第12頁(yè)/共37頁(yè)習(xí)題7-1一個(gè)人近視程度是-2D（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）配戴100度的近視鏡，求該鏡的焦距；（4）戴上該眼睛后，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。mlDPDRDAPRAmlmlRprr1 . 0102;8)2(5 . 021) 1 (1近點(diǎn)距離所以：第13頁(yè)/共37頁(yè);11. 09,1,8)5(;11)4(;111)3(mlDPPRADRDAmlDD

7、RRmfDfDpR所以第14頁(yè)/共37頁(yè)習(xí)題7-2 ）物體的位置。（）線視場(chǎng)；）視覺(jué)放大率；（，求：，漸暈系數(shù)離，像距離眼睛在明視距眼睛距放大鏡為，通光孔徑一放大鏡焦距321%50mm250mm501825KmmDmmf第15頁(yè)/共37頁(yè)mmlfllmmfmmDPlmmyDyPRKfDP22.2211125,2003502. 0tantantan,18. 022tan%50292525050111）（時(shí)，）（）（第16頁(yè)/共37頁(yè)習(xí)題7-3，求目鏡的通光口徑。，漸暈系數(shù)）設(shè)物高（）求物鏡通光口徑；（，求顯微鏡分辨率；）斜入射照明時(shí)，（目距）；）求出射光瞳距離（鏡（）求出射光瞳直徑；（率；）求顯

8、微鏡的視覺(jué)放大（目鏡焦距，物鏡框是孔徑光闌，共軛距，數(shù)值孔徑倍率一顯微物鏡的垂軸放大%50Kmm6y265m55. 04321.25mm180L1 . 0NA3mmfeX第17頁(yè)/共37頁(yè);67. 130/50/500)2(30103)250() 1 (0mmNADffmmee第18頁(yè)/共37頁(yè)mmDDmmhhuuunNAmNAmmllflllllllleee33.21251352/453tan)6(921 . 045tansin1 . 0sin)5(75. 25 . 0)4(6 .292511601111116025135135,451803)3(物目距離：第19頁(yè)/共37頁(yè)習(xí)題7-7求其球

9、面的曲率半徑。的平凸薄透鏡，折射率）若該場(chǎng)鏡是平面在前（）場(chǎng)鏡的焦距；（放一場(chǎng)鏡，試求：，在物鏡后焦平面上為了使目鏡通光口徑，漸暈系數(shù)，物方視場(chǎng)角，目鏡焦距焦距一開普勒望遠(yuǎn)鏡，物鏡5 . 1n217 .23%50822520000mmDKmmfmmfe第20頁(yè)/共37頁(yè)第21頁(yè)/共37頁(yè)mmrnnfffllmmlDflhlmmfhezz0450.4510222. 0)(1(05 . 1,0111. 0/12mm0292.901117328.1632/9854.134tan200tan) 1 (22221100所以）（根據(jù)三角形相似關(guān)系：場(chǎng)場(chǎng)目第22頁(yè)/共37頁(yè)習(xí)題9-1的表達(dá)式。）相應(yīng)的磁場(chǎng)（

10、量的振動(dòng)方向；）波的傳播方向和電矢（位；長(zhǎng)、振幅和原點(diǎn)的初相）該電磁波的頻率、波（，求：，示為一個(gè)平面電磁波可以表B32102)(102cos20z14yEtczEEx第23頁(yè)/共37頁(yè)002)(102cos1067. 01067. 0103213yz22)0, 0(/231010310114888014814zyxBBTtczBTBcBEtzmVAmccTHz，所以：）（軸方向；方向軸正向，電矢量的振動(dòng)）波的傳播方向?yàn)椋?；原點(diǎn)的初相位、振幅波長(zhǎng)、）該電磁波的頻率（第24頁(yè)/共37頁(yè)習(xí)題9-8是多少？時(shí)，反射光的方位角又入射角（與入射面所成的角）反射光電矢量的方位角時(shí)，問(wèn)：入射角，為，兩介質(zhì)的

11、折射率分別入射到兩介質(zhì)的界面上角的一束線偏振光電矢量方向與入射面成010121060?505 . 1145nn第25頁(yè)/共37頁(yè)4184)/arctan(0424. 0;4202. 00424. 0,4202. 0264.3560)2(0280)/arctan(057. 0;3347. 045057. 0)tan()tan(,3347. 0)sin()sin(71.30)5 . 150sinarcsin(50) 1 (3 .56)arctan(00201002121212100201012pspppssspspspppssspspspAAArAAArArrAAAArAAArAAAArrnn所以

12、則：代入菲涅爾公式可得：，折射角所以則：角，所以射面成入射光電矢量方向與入代入菲涅爾公式：，折射角布儒斯特角第26頁(yè)/共37頁(yè)習(xí)題9-16的吸收比和散射比。計(jì)算含煙霧氣體只有吸收而無(wú)散射。試無(wú)吸收，而氣體對(duì)該光只散射而。若煙霧對(duì)該波長(zhǎng)的光光的強(qiáng)度減至入射光的，若將煙霧除去，透射入射光的的光通過(guò)后強(qiáng)度減至為的氣體。某波長(zhǎng)的玻璃管內(nèi)盛有含煙霧在一根長(zhǎng)為%88%56cm321s10m866. 0m365. 035. 0exp%88)(35. 0exp%65)(expaasasalII得：只考慮吸收同時(shí)考慮散射和吸收：第27頁(yè)/共37頁(yè)習(xí)題9-19大小和橢圓長(zhǎng)半軸和短半軸試求偏振橢圓的方位角表示為：方

13、向傳播的橢圓偏振光一束沿),4cos()cos(),(z00tkzAytkzAxtzE4/3, 4/0cos22tan0)4sin()sin(4122112或所以為右旋橢圓光第28頁(yè)/共37頁(yè)（短軸）時(shí)，（長(zhǎng)軸）時(shí)，代入橢圓方程，可得：，則：設(shè)長(zhǎng)軸半徑為即：橢圓方程為：A54. 043A31. 14sincos22)4(sin)4cos(2222222222yxyxyxyxyxEEAEEEEAEEAEAE第29頁(yè)/共37頁(yè)習(xí)題9-23的空間周期。和強(qiáng)度變化，試求合成波振幅變化若兩波頻差變化的關(guān)系。各處的強(qiáng)度隨時(shí)間試求合成波在若，為：方向傳播的兩個(gè)單色光真空中沿HzmzmzzHzHzmVatza

14、EtzaE8814211035 . 1,1, 0,10,106,/100)(2cos)(2cosztztzatzatzaEEE)2()11(cos)11(cos2)(2cos)(2cos21第30頁(yè)/共37頁(yè))102(cos1045 . 1)103(cos1041)10(cos104)(cos401065,10510106)11(cos282428242824222137814tAIztAIzttaAIzmmcHzHztzaA時(shí)，時(shí)，時(shí)，時(shí)，當(dāng)?shù)?1頁(yè)/共37頁(yè)mkmmcHzHzmm2)(2)11(22105 . 2,105103106)2(137814時(shí)，當(dāng)?shù)?2頁(yè)/共37頁(yè)習(xí)題5-2 ？所

15、接收的輻射能是多少屏幕上如果射在一個(gè)屏幕上，相應(yīng)的輻通量為多少？，的藍(lán)光，光通量為一束波長(zhǎng)為min1lm620m106 . 47JsWQWWlmlme8 .9076013.1513.1506. 0)/683/(620第33頁(yè)/共37頁(yè)習(xí)題6-8差值。指出圖中所示的相關(guān)像；二級(jí)光譜；色球差mmLLLlLLLmmlmmLmmLLhDhFFCDFCFCFCFCFCFCm07. 0)7(mm12. 0)6(; 0)5(;06. 0)4(;06. 0) 3(;03. 0)2(; 0) 1 (707. 0707. 0707. 0707. 0第34頁(yè)/共37頁(yè)習(xí)題6-17在球差、慧差、象散、場(chǎng)曲、畸變、位置色差和倍率色差這7種幾何像差中：（1）不影響清晰度的有：畸變（2）只與孔徑有光的像差有：球差、位置色