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会计学1应用光学习题应用光学习题(xt)第一页，共31页。第二章第二章 共轴球面系统共轴球面系统(xtng)(xtng)的物像关系的物像关系第1页/共31页第二页，共31页。作图题：作图题：1.做轴上做轴上虚物点虚物点A的像的像A.FFAHH.A.FFAHH.A第2页/共31页第三页，共31页。2.画出焦点画出焦点(jiodin)F、F的位置的位置.AHHA.F.F第3页/共31页第四页，共31页。2.2.2.2.有一放映机，使用一个有一放映机，使用一个有一放映机，使用一个有一放映机，使用一个(y)(y)(y)(y)凹面反光镜进行聚光照明，光源经凹面反光镜进行聚光照明，光源经凹面反光镜进行聚光照明，光源经凹面反光镜进行聚光照明，光源经过反光镜反射以后成像在投影过反光镜反射以后成像在投影过反光镜反射以后成像在投影过反光镜反射以后成像在投影 物平面上。光源长为物平面上。光源长为物平面上。光源长为物平面上。光源长为10mm10mm10mm10mm，投影物，投影物，投影物，投影物高为高为高为高为40mm40mm40mm40mm，要求光源像等于投影物高；反光镜离投影物平面距离，要求光源像等于投影物高；反光镜离投影物平面距离，要求光源像等于投影物高；反光镜离投影物平面距离，要求光源像等于投影物高；反光镜离投影物平面距离为为为为600mm600mm600mm600mm，求该反光镜的曲率半径等于多少，求该反光镜的曲率半径等于多少，求该反光镜的曲率半径等于多少，求该反光镜的曲率半径等于多少?第4页/共31页第五页，共31页。第5页/共31页第六页，共31页。解：解：第6页/共31页第七页，共31页。3.3.试用作图法求位于凹的反光镜前的物体所试用作图法求位于凹的反光镜前的物体所成的像。物体分别位于球心之外，球心和焦成的像。物体分别位于球心之外，球心和焦点之间，焦点和球面顶点点之间，焦点和球面顶点(dngdin)(dngdin)之间之间三个不同的位置。三个不同的位置。第7页/共31页第八页，共31页。p.47,4(1 p.47,4(1黑黑黑黑)(2)(2红红红红)(7)(7绿绿绿绿)第8页/共31页第九页，共31页。P.47,5(4)P.47,5(4)轴上物点轴上物点(黑线黑线(hi xin),(hi xin),轴外物点轴外物点(红线红线)第9页/共31页第十页，共31页。6.6.6.6.已知照相物镜的焦距已知照相物镜的焦距已知照相物镜的焦距已知照相物镜的焦距f=75mmf=75mmf=75mmf=75mm，被摄景物位于距离，被摄景物位于距离，被摄景物位于距离，被摄景物位于距离x=-,-10,-8,-6,-4,-2mx=-,-10,-8,-6,-4,-2mx=-,-10,-8,-6,-4,-2mx=-,-10,-8,-6,-4,-2m处，试求照相底片处，试求照相底片处，试求照相底片处，试求照相底片(dpin)(dpin)(dpin)(dpin)应分别放在离物镜的像方焦面多远的地方应分别放在离物镜的像方焦面多远的地方应分别放在离物镜的像方焦面多远的地方应分别放在离物镜的像方焦面多远的地方?第10页/共31页第十一页，共31页。解：解：第11页/共31页第十二页，共31页。7.7.7.7.设一物体对正透镜成像，其垂轴放大率等于设一物体对正透镜成像，其垂轴放大率等于设一物体对正透镜成像，其垂轴放大率等于设一物体对正透镜成像，其垂轴放大率等于-1-1-1-1，试，试，试，试求物平面与像平面的位置，并用作图法求物平面与像平面的位置，并用作图法求物平面与像平面的位置，并用作图法求物平面与像平面的位置，并用作图法(t f)(t f)(t f)(t f)验证。验证。验证。验证。解：解：第12页/共31页第十三页，共31页。8.8.8.8.已知显微物镜物平面和像平面之间的距离为已知显微物镜物平面和像平面之间的距离为已知显微物镜物平面和像平面之间的距离为已知显微物镜物平面和像平面之间的距离为180mm180mm180mm180mm，垂轴放大率等于，垂轴放大率等于，垂轴放大率等于，垂轴放大率等于-5-5-5-5，该物镜组的焦，该物镜组的焦，该物镜组的焦，该物镜组的焦 距和离开距和离开距和离开距和离开(l ki)(l ki)(l ki)(l ki)物平面的距离物平面的距离物平面的距离物平面的距离(不考虑物镜组二主面之间不考虑物镜组二主面之间不考虑物镜组二主面之间不考虑物镜组二主面之间的距离的距离的距离的距离)。解：解：第13页/共31页第十四页，共31页。9.9.9.9.已知航空已知航空已知航空已知航空(hngkng)(hngkng)(hngkng)(hngkng)照相机物镜的焦距照相机物镜的焦距照相机物镜的焦距照相机物镜的焦距f=500mmf=500mmf=500mmf=500mm，飞机飞行高度为飞机飞行高度为飞机飞行高度为飞机飞行高度为6000m6000m6000m6000m，相机的幅面为，相机的幅面为，相机的幅面为，相机的幅面为300300mm2300300mm2300300mm2300300mm2，问每幅照片拍摄的地面面积。，问每幅照片拍摄的地面面积。，问每幅照片拍摄的地面面积。，问每幅照片拍摄的地面面积。解：解：第14页/共31页第十五页，共31页。10.10.10.10.由一个正透镜组和一个负透镜组构成的摄远系统，前组正透镜的由一个正透镜组和一个负透镜组构成的摄远系统，前组正透镜的由一个正透镜组和一个负透镜组构成的摄远系统，前组正透镜的由一个正透镜组和一个负透镜组构成的摄远系统，前组正透镜的焦距焦距焦距焦距f1=100f1=100f1=100f1=100，后，后，后，后 组负透镜的焦距组负透镜的焦距组负透镜的焦距组负透镜的焦距f2=-50f2=-50f2=-50f2=-50，要求由第一组透，要求由第一组透，要求由第一组透，要求由第一组透镜到组合镜到组合镜到组合镜到组合(zh)(zh)(zh)(zh)系统像方焦点的距离与系统的组合系统像方焦点的距离与系统的组合系统像方焦点的距离与系统的组合系统像方焦点的距离与系统的组合(zh)(zh)(zh)(zh)焦距焦距焦距焦距 之之之之比为比为比为比为11.511.511.511.5，求二透镜组之间的间隔，求二透镜组之间的间隔，求二透镜组之间的间隔，求二透镜组之间的间隔d d d d应为多少应为多少应为多少应为多少?组合组合组合组合(zh)(zh)(zh)(zh)焦距焦距焦距焦距等于多少等于多少等于多少等于多少?第15页/共31页第十六页，共31页。10.由一个正透镜组和一个负透镜组构成的摄远系统，前组正透镜由一个正透镜组和一个负透镜组构成的摄远系统，前组正透镜的焦距的焦距f1=100，后，后 组负透镜的焦距组负透镜的焦距f2=-50，要求由第一组透镜到，要求由第一组透镜到组合系统像方焦点的距离组合系统像方焦点的距离(jl)与系统的组合焦距与系统的组合焦距 之比为之比为1 1.5，求，求二透镜组之间的间隔二透镜组之间的间隔d应为多少应为多少?组合焦距等于多少组合焦距等于多少?第16页/共31页第十七页，共31页。解：解：第17页/共31页第十八页，共31页。第18页/共31页第十九页，共31页。11.11.如果将上述如果将上述(shngsh)(shngsh)系统用来对系统用来对10m10m远的物平远的物平面成像，用移动第二组透镜的方法，使像平面位面成像，用移动第二组透镜的方法，使像平面位于移动前组合系统的像方焦平面上，问透镜组移于移动前组合系统的像方焦平面上，问透镜组移动的方向和移动距离。动的方向和移动距离。第19页/共31页第二十页，共31页。解：解：第20页/共31页第二十一页，共31页。第21页/共31页第二十二页，共31页。12.12.12.12.由两个透镜组成的一个倒像系统，设第一组透镜由两个透镜组成的一个倒像系统，设第一组透镜由两个透镜组成的一个倒像系统，设第一组透镜由两个透镜组成的一个倒像系统，设第一组透镜的焦距的焦距的焦距的焦距(jioj)(jioj)(jioj)(jioj)为为为为f1f1f1f1，第二组透镜的焦距，第二组透镜的焦距，第二组透镜的焦距，第二组透镜的焦距(jioj)(jioj)(jioj)(jioj)为为为为f2f2f2f2，物平面位于第一组透镜的物方，物平面位于第一组透镜的物方，物平面位于第一组透镜的物方，物平面位于第一组透镜的物方焦面上，求该倒像系统的垂轴放大率。焦面上，求该倒像系统的垂轴放大率。焦面上，求该倒像系统的垂轴放大率。焦面上，求该倒像系统的垂轴放大率。解：解：第22页/共31页第二十三页，共31页。13.13.13.13.由两个由两个由两个由两个(lin)(lin)(lin)(lin)同心的反射球面同心的反射球面同心的反射球面同心的反射球面(二球面球心重合二球面球心重合二球面球心重合二球面球心重合)构成的光学系统，按照光线反射的顺序第一个反射球面构成的光学系统，按照光线反射的顺序第一个反射球面构成的光学系统，按照光线反射的顺序第一个反射球面构成的光学系统，按照光线反射的顺序第一个反射球面是凹的，第二个反射球面是凸的，要求系统的像方焦恰是凹的，第二个反射球面是凸的，要求系统的像方焦恰是凹的，第二个反射球面是凸的，要求系统的像方焦恰是凹的，第二个反射球面是凸的，要求系统的像方焦恰好位于第一个反射球面的顶点，求两个好位于第一个反射球面的顶点，求两个好位于第一个反射球面的顶点，求两个好位于第一个反射球面的顶点，求两个(lin)(lin)(lin)(lin)球面球面球面球面的半径的半径的半径的半径r1r1r1r1，r2r2r2r2和二者之间的间隔和二者之间的间隔和二者之间的间隔和二者之间的间隔d d d d之间的关系。之间的关系。之间的关系。之间的关系。解：解：第23页/共31页第二十四页，共31页。第24页/共31页第二十五页，共31页。14.14.14.14.假定显微镜物镜由相隔假定显微镜物镜由相隔假定显微镜物镜由相隔假定显微镜物镜由相隔20mm20mm20mm20mm的两个的两个的两个的两个(lin(lin(lin(lin)薄透镜组构成，物平面和像平面之间的距薄透镜组构成，物平面和像平面之间的距薄透镜组构成，物平面和像平面之间的距薄透镜组构成，物平面和像平面之间的距离为离为离为离为180mm180mm180mm180mm，放大率，放大率，放大率，放大率=-10=-10=-10=-10，要求近轴光线，要求近轴光线，要求近轴光线，要求近轴光线通过二透镜组时的偏角通过二透镜组时的偏角通过二透镜组时的偏角通过二透镜组时的偏角u1u1u1u1和和和和u2u2u2u2相等，求相等，求相等，求相等，求二透镜二透镜二透镜二透镜 组的焦距。组的焦距。组的焦距。组的焦距。解：解：第25页/共31页第二十六页，共31页。第26页/共31页第二十七页，共31页。15.15.15.15.电影放映机镜头的焦距电影放映机镜头的焦距电影放映机镜头的焦距电影放映机镜头的焦距f=120mmf=120mmf=120mmf=120mm，影片画面，影片画面，影片画面，影片画面(humin)(humin)(humin)(humin)的尺寸为的尺寸为的尺寸为的尺寸为2216mm22216mm22216mm22216mm2，银幕大小为，银幕大小为，银幕大小为，银幕大小为6.6 6.6 6.6 6.6 4.8m24.8m24.8m24.8m2，问电影机应放在离银幕多远的地方，问电影机应放在离银幕多远的地方，问电影机应放在离银幕多远的地方，问电影机应放在离银幕多远的地方?如果把放映机移到离银幕如果把放映机移到离银幕如果把放映机移到离银幕如果把放映机移到离银幕50m50m50m50m远处，要改用多大远处，要改用多大远处，要改用多大远处，要改用多大焦距的镜头焦距的镜头焦距的镜头焦距的镜头?解：解：第27页/共31页第二十八页，共31页。16.16.16.16.一个投影仪用一个投影仪用一个投影仪用一个投影仪用5555的投影物镜，当像平面与投影屏不重合而的投影物镜，当像平面与投影屏不重合而的投影物镜，当像平面与投影屏不重合而的投影物镜，当像平面与投影屏不重合而外外外外(r wi)(r wi)(r wi)(r wi)伸伸伸伸10mm10mm10mm10mm时，则须移动物镜使其重合，试问物镜时，则须移动物镜使其重合，试问物镜时，则须移动物镜使其重合，试问物镜时，则须移动物镜使其重合，试问物镜此时应向物平面移动还是向像平面移动此时应向物平面移动还是向像平面移动此时应向物平面移动还是向像平面移动此时应向物平面移动还是向像平面移动?移动距离多少移动距离多少移动距离多少移动距离多少?解：解：第28页/共31页第二十九页，共31页。17.17.17.17.一照明聚光灯使用直径为一照明聚光灯使用直径为一照明聚光灯使用直径为一照明聚光灯使用直径为200mm200mm200mm200mm的一个聚光镜，焦距为的一个聚光镜，焦距为的一个聚光镜，焦距为的一个聚光镜，焦距为f=400mmf=400mmf=400mmf=400mm，要求照明距离，要求照明距离，要求照明距离，要求照明距离5m5m5m5m远的一个远的一个远的一个远的一个3m3m3m3m直径的圆，问灯泡直径的圆，问灯泡直径的圆，问灯泡直径的圆，问灯泡应安置应安置应安置应安置(nzh)(nzh)(nzh)(nzh)在什么位置在什么位置在什么位置在什么位置?解：解：第29页/共31页第三十页，共31页。18.18.已知一个同心透镜已知一个同心透镜已知一个同心透镜已知一个同心透镜(tujng)r1=50mm(tujng)r1=50mm，厚度，厚度，厚度，厚度d=10mmd=10mm，n=1.5163n=1.5163，求它的主平面和焦点位置。，求它的主平面和焦点位置。，求它的主平面和焦点位置。，求它的主平面和焦点位置。解：解：第30页/共31页第三十一页，共31页。