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1、工程光学第七章作业 第七章习题答案 1一个人近视程度是-2D，调节范围是8D，求： 远点距离； 其近点距离； 配戴100度近视镜，求该镜的焦距； 戴上该近视镜后，求看清的远点距离； 戴上该近视镜后，求看清的近点距离。 解： 远点距离的倒数R=1表示近视眼或者远视眼的程度，用屈光度来表示 lr R=1=-2 (1/m) lr lr=-0.5m A=R-P A=8D R=-2D P=R-A=-2-8=-10D lp=D=11=-=-0.1m P101 f=-1m fR=R-(D)=-1D =-1m lRA=R-P A=8D R=-1D P=R-A=-9D 1=-=-0.11m lP92一放大镜焦距
2、f=25mm，通光孔径D=18mm，眼睛距放大镜为50mm，像距离眼睛在明视距离250mm，渐晕系数为k=50%，试求 视觉放大率；线视场；物体的位置。 eye -lPD已知：放大镜 f=25mm D放=18mm P=50mm P-l=250mm K=50% 求： 2y l 解：G=1-P-D f=250P25050+1-=+1- ff2525=10+1-2=9 由K=50%可得： tgw=D放18=0.18 2P2*50 G=0.18tgw=0.02 tgw=9tgw tgw=y y=Dtgw=250*0.02=5mm D 2y=10mm 方法二： Qtgw=0.18 y=250*tgw=4
3、5mm l=-200mm fe=250mm l=-22.2mm Qb=l200y=9X= l22.2y 2y=10mm D=P-l l=P-D=50-250=-200mm 111111-= -=llf-200l25l=-22.22mm x3一显微镜物镜的垂轴放大率为b=-3，数值孔径NA=0.1，共扼距L=180mm，物镜框是孔径光阑，目镜焦距fe=25mm。 求显微镜的视觉放大率。 求出射光瞳直径。 求出射光瞳距离。 斜入射照明时，l=0.55mm，求显微镜的分辨率。 求物镜的通光孔径。 射物高2y=6mm，渐晕系数k=50%，求目镜的通光孔径。 已知：显微物镜 b=-3X NA=0.1 共
4、轭距L=180mm物镜框为孔径光阑 fe=25mm Ge=250250=10X 25fe G=b*Ge=-30X D=500NA500*0.1=1.67mm G30 入瞳 A 由物镜成象关系: A F1 F2 l-lZ lZlb=-3 l(-l)+l=180 lZ=-(l+fe)=-160mm l=-45mm l=135mm111-= lZlZfe111=29.62mm =- lZ25160lZ道威判断 s=0.5l0.5*0.55mm=2.75mm NA0.1lZ29.62目镜的放大率 b目=-0.185 lZ-160 D=1.67=9.02mm 0.1852y=3 2y2y=6mm b=2
5、y=18mm K=50%时 tgw=A189=0.36 2*fe25*tgw A D D目=2lZw w F =2*29.62*0.36 B1 F 2 =21.33mm 4欲分辨0.000725mm 的微小物体，使用波长l=0.55mm，斜入射照明，问： 显微镜的视觉放大率最小应多大？ 数值孔径应取多少适合？ 解： 此题需与人眼配合考虑 s=0.5l0.50.00055=0.000725NA=0.4 NA0.000725在明视处人眼能分辩最小距离 500NAG1000NAG=2005.有一生物显微镜，物镜数值孔径NA=0.5，物体大小2y=0.4mm，照明灯丝面积1.21.2mm2,灯丝到物面
6、的距离100mm,采用临界照明,求聚光镜焦距和通光孔径。 已知 NA=0.5 2y=0.4 灯丝面积 1.21.2mm2 灯丝到物面的距离100mm 临界照明 和通光孔径. 求: f聚0.41l聚 物 =-=b=- A 解:1.23l u(-l)+l=100u B-l l=-75mm l=25mm111-= llfNA=nsinu =18.75mm f聚 sinu=0.5 u=30 D=2*l*tg30=2*25*tg30=28.86mm 6为看清4km处相隔150mm的两个点，若用开普勒望远镜观察，则： 求开普勒望远镜的工作放大倍率； 若筒长L=100mm，求物镜和目镜的焦距； 物镜框是孔径
7、光阑，求出射光瞳距离； 为满足工作放大率的要求，求物镜的通光孔径； 视度调节在5D，求目镜的移动量； 若物方视场角2w=8求象方视场角； (7)渐晕系数K=50%，求目镜的通光孔径。 已知：l=-4000m s=150mm 解： j=150mm=3.75*10-5 4*1000*1000mm60 有效放大率 G=j=0.0003=8 -53.75*10 工作放大率 G=1624X f+(-f)=L=100mmeo fo=8G=felZ=-100 fe=11.11 求 lZ fo=88.89mm fe=11.11mm111111=12.5mm =- lZ-=lZl11.11100fZelZG=D
8、 D=2.3*8=18.4mm 2.3对于 R=+5D lR=200mm l=-(11.11+D1) l=12.5+200-D1=212.5-D1 代入公式 111-= llfe2整理得： D1-201.39D1+123.4=0 D1=0.62mm 对于 R=-5D lR=-200mm l/=-(200-12.5)=-18.75 目 111 -= llfAeD1111F e=- =-BlZ200llfe18.75-1 11.11l=-10.488mm D2=11.11-10.488=0.62mm G=g=tgw tgw tgw=8*tg4=0.5594 2w=58.44 K=0.5 D目=2*lZ*tgw=2*12.5*0.5594=13.985mm
