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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=90nn200mmLIx16
2、、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,?????????????????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
3、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β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1/2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
4、第一面看????(3)在水中第二章3、.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(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:5、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(jiàn)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:???????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
5、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=700mm,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(huà)出光路圖。???解:?????10、一薄透鏡組焦距為100mm,和另一焦距為50mm的薄透鏡組合,其組合焦距仍為100mm,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(méi)有關(guān)系???解:???????????????????????鏡子的高度為
6、1/2人身高,和前后距離無(wú)關(guān)。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:axθ2θFYf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,試分析透鏡焦距的正負(fù),確定透鏡的位置和焦距,并畫(huà)出光路圖。BABM150600L-LAADBM
7、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。第四章1、設(shè)照相物鏡的焦距等于75mm,底片尺寸為5555,求該照相物鏡的最大視場(chǎng)角等于多少?????解:f-ω???????????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(jué)放大
8、率;(2)線視場(chǎng);(3)物體的位置。?????解:????????