真正的一题不落

第七章 典型光学系统

1．一个人近视程度是 2D（屈光度），调节范围是8D，求： （1）远点距离； （2）其近点距离；

（3）配戴100度近视镜，求该镜的焦距； （4）戴上该近视镜后，求看清的远点距离； （5）戴上该近视镜后，求看清的近点距离。 解： ① R

1

2 (1/m) lr

∴ lr 0.5m

②

A R P A 8D R 2D

∴

P R A 2 8 10D

lp ③D

11

0.1m P10

1

∴f 1m f

④R R D 1D

1m lR

⑤A R P A 8D R 1D

P R A 9D

lP

1

0.11m 9

2．一放大镜焦距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（1） 视觉放大率；（2）线视场；（3）物体的位置。

eye

真正的一题不落

已知：放大镜 f 25mm D放 18mm P 50mm P l 250mm

K 50%

求：① Γ ② 2y ③l

解：

①

1

P D

f

250P 25050 1 1 f f 2525

10 1 2 9

②由K 50%可得： tg

D放18

0.18 2P 2*50

0.18tg

0.02 ∴tg 9tg

tg

y

∴y Dtg 250*0.02 5mm D

∴2y 10mm 方法二：

tg 0.18 y 250*tg 45mm l 200mm fe 250mml 22.2mm

l 200y 9X l22.2y

2y 10mm

③ D P l l P D 50 250 200mm

111111 l lf 200l25

l 22.22mm

x

3．一显微镜物镜的垂轴放大率为 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。

真正的一题不落

（1）求显微镜的视觉放大率。 （2）求出射光瞳直径。

（3）求出射光瞳距离（镜目距）。

（4）斜入射照明时， 0.55 m，求显微镜的分辨率。 （5）求物镜的通光孔径。

（6）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 3X NA 0.1 共轭距L 180mm物镜框为孔径光阑

fe 25mm

① e

250250

10X 25fe

* e 30X ② D

500NA500*0.1

1.67mm 30

③

孔

由物镜成象关系:

l

l 45mm

3

l

l 135mm ( l) l 180

lZ (l fe) 160mm

111

lZlZfe

111

29.62mm lZ

25160lZ

真正的一题不落

④道威判断

0.5 0.5*0.55 m

2.75 m NA0.1

lZ29.62

⑤目镜的 目 0.185

lZ 160

D

1.67

9.02mm 0.185

2y

3 2y

⑥2y 6mm

2y 18mm K 50%时

tg

189

0.36 2*fe 25

*tg D目 2lZ 2*29.62*0.36 21.33mm

4．欲分辨0.000725mm的微小物体，使用波长 0.00055mm，斜入射照明，问： （1） 显微镜的视觉放大率最小应多大？ （2） 数值孔径应取多少适合？

视场光阑决定了物面大小，而物面又决定了照明 的大小

真正的一题不落

5.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1.2×1.2mm2,灯丝到物面的距离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 1.2×1.2mm2

灯丝到物面的距离100mm 临界照明

和通光孔径.

求: f聚

0.41l

:1.23l ( l) l 100 l 75mm

l 25mm

111

18.75mm ∴f聚

l lf l

NA nsinu

∴sinu 0.5 u 30

D 2*l *tg30 2*25*tg30 28.86mm

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6．为看清4km处相隔150mm的两个点（设1 0.0003rad），若用开普勒望远镜观察，则： （1）求开普勒望远镜的工作放大倍率；

（2）若筒长L 100mm，求物镜和目镜的焦距； （3）物镜框是孔径光阑，求出射光瞳距离；

（4）为满足工作放大率的要求，求物镜的通光孔径； （5）视度调节在 5D（屈光度），求目镜的移动量； （6）若物方视场角2 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 150mm 解： ①

150mm

3.75*10 5（rad）

4*1000*1000mm

60

有效放大率

0.0003

8 5

3.75*10

工作放大率 16~24X

f

( f) L 100mm

e o fo 88.89mm

② fo

8 fe 11.11mm fe ③lZ 100 fe 11.11 求 lZ

111111

12.5mm lZ

lZ l11.11100fZel

Z

④

D

D 2.3*8 18.4mm 2.3

⑤对于 R 5D lR 200mm l (11.11 1)

l 12.5 200 1 212.5 1 代入公式

111 l lfe

2

整理得： 1 201.39 1 123.4 0 ∴ 1 0.62mm

对于 R 5D lR 200mm

l/ (200 12.5) 18.75

真正的一题不落

111

l lfe

11111 llf18.7511.11e

l 10.488mm

2 11.11 10.488 0.62mm

⑥

tg

tg 8*tg4 0.5594 2 58.44 ⑦K 0.5

D目 2*lZ*tg 2*12.5*0.5594 13.985mm

7.一开普勒望远镜,五经焦距f0 200mm,目镜的焦距为fe 25mm,物方视场角2 8 ,

渐晕系数K 50%,为了使目镜通光孔径D 23.7mm,在物镜后焦平面上放一场镜,试:

(1)求场镜焦距;

(2 …… 此处隐藏：3480字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……