《作业参考答案》ppt课件-2

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1、课堂练习一（第一、二章）,一、名词解释： 物空间、像空间，共轴球面系统，近轴成像条件，垂轴放大率 二、多项选择 1、下列各种情况中，经光学元件能完善成象的有A、C。 .有限大小的物置于平面镜前 .平行光射向球面反射镜 .旋转椭球面一焦点处放置一点光源 .有限大小的物置于薄透镜前 、关于大、小公式组，下列说法中正确的有A、C、D。 .大公式组是严格成立的，小公式组只有在近轴条件下才适用； .大公式组是推导小公式组的中间过程，在光学计算中无实际用途； .大公式组反映实际光线轨迹情况，小公式组反映理想成象情况； .大公式组多用于象差计算和分析，小公式组多用于求理想象情况。 、下列各情况中，确切满足近

2、轴成象条件的光线有B。 .有限远轴上物点发出的细光束光线 .近轴物点发出的小孔径角光线 .无限远轴上物点发出的宽光束光线 .宽口径平行光线,工程光学课堂练习部分参考答案,、用大、小公式组进行球面系统光路计算时，其截距过渡公式B。 .在近轴条件下严格成立，非近轴条件下近似成立； .在近轴及非近轴条件下均严格成立。 6、平行光轴的近轴光线，经半径为r的球面折射，其像象方截距l为C。 A. nr/(n- n) B. -nr/(n- n) C. nr/(n- n) D. -nr/(n- n) 7、一物点位于球面反射镜前200mm处，成虚象于镜后600mm处，则该球面的曲率半径 为D。 A. 600mm

3、 B. 300mm C. -300mm D. -600mm 三、正误判断 、( )如果分界面为曲面，则入射光线、反射光线和分界面上入射点处 的法线三者不在同一平面内。 、( )光线由光密射向光疏媒质且入射角等于临界角时，光线全部反射。 、( )全反射优于一切镜面反射。 、( )实象可以由屏幕、感光乳胶片及光电探测器来接受和记录，不能 为人眼所观察。 、( )规定光学系统的左右两边分别为物空间和象空间。 、( )光学系统的轴向放大率恒为正值。,四、计算 1、P.17 第6题（ ） 2、P.17 第7题（平面后17.43 mm处，像高-0.7143 mm。） 3、在一张报纸上放一平凸透镜，透镜的厚

4、度为mm。当平面朝上时，报纸 上字的虚象在平面下mm处，凸面朝上时，字被放大一倍，求该透镜的 折射率及球面曲率半径。（ n=1.5 , r= -6 mm ) 4、一个玻璃球直径为400mm，玻璃折射率为1.5，球中有两个小气泡，一个 在球心，一个在二分之一半径处。沿两气泡连线方向，在球的两边观察 这两个气泡，它们之间的距离为多少？ （从左边观察： 从右边观察： ）,五、设计与思考 汽车后视镜通常为球面反射镜，请描述这类反射镜 的特点。驾驶时，往往驾驶员更希望水平方向范围 更宽，既关注公路轴线附近细节，也需了解远离轴 线的情况，请根据这种需求设计更适用的后视镜。 （采用变曲率柱面反射镜）,课堂练

5、习二（第三章）,一、名词解释： 焦点和焦距，主平面和主点，光焦度，光学间隔,二、正误判断 、( )理想光学系统的两主点是共轭的，两焦点不共轭。 、( )物体经理想光学系统成像后，其像相对原物是完善和 相似的。 、( )整体处于空气中时，理想光学系统的两焦距绝对值相 等，在其它均匀介质中则不一定。 、( )焦距的概念是在理想光学系统理论中引入的，可在实 际光学系统的近轴区使用。 、( )实际光学系统的近轴区应该是理想光学系统。 、( )光学系统的物方焦距和像方焦距总是符号相反。 7、( )使用作图法可以方便地画出光线在实际光学系统中的 实际走向。,三、作图求像,A,F,F,H,H,A,F,F,H

6、,H,用作图法求以下双光组等效系统的基点、基面,四、分析与思考 理想光学系统成像是完善的。由第二章知道，实际光学系统 在近轴区成像也是完善的。由此可推测：实际光学系统在近 轴区应该具备理想光学系统的性质，应该可以找出其主点、 焦点和焦距，请分析单个折射球面的情况，将其和理想光学系统统一起来，导出实际参数与理想系统参数间的关系。,一、多项选择 1、一轴外物点，用牛顿物象公式计算成象情况时，其物距应为。 .该物点到物方焦点的距离； .该物点到物方主点的距离； .第一焦点到该物点在光轴上投影点的距离； .该物点在光轴上的投影点到第二焦点的距离； 、两个相距100mm，焦距分别为100mm和50mm的

7、薄透镜组成的光学系统， 其组合系统的焦距为。 A. 100mm B. -100mm C. 20mm D. -20mm 、计算多光组基点的方法有。 A.双光组两两组合法 B.正切法 C.截距法 D.近轴光线法 4、透镜的焦距与其因素有关。 .前后面曲率半径和间距 .材料折射率 .所处介质的折射率 .通光孔径,ABCD,A,ABC,C,课堂练习三（第三章）,二、计算 1、P.42-4 已知一薄透镜把物体放大成-3倍投影在屏幕上。当透镜向 物体移近18mm时，物体将被放大到-4倍，试求该薄透镜的焦距。 （ ） 2、P.42-7 希望得到一个对无限远物体成像的长焦距物镜，焦距 f =1200mm，物镜

8、第一面顶点到像面的距离(筒长)L=700mm，系统 最后一面到像面距离(工作距)为lk=400mm，按最简单结构的薄透镜 考虑，求解系统结构，并画出光路示意图。 （ ） 3、一系统由三片薄透镜组成，f1=100mm，f2=50mm，f3=-50mm， d1=10mm，d2=10mm，求该系统的等效理想系统的焦距和基点参数。,三、思考 1、如图所示，某一镜头由两组共8片透镜组成，请问用什么方法求该 镜头的焦距和基点较为方便。,课堂练习四（第四章）,一、名词解释： 镜像和一致像，反射棱镜的棱、脊和主截面，结构常数,二、简述 反射棱镜的主要作用有哪些？屋脊棱镜有何特殊作用？ （转像、倒像，折转光轴，

9、加长光轴，缩短仪器尺寸等； 在不改变主截面方向的情况下，增加一次反射，便于成一致像）,三、正误判断 1、( )平行平板是能成完善象的光学零件。 2、( )光轴必须和入射面及出射面垂直，这是所有棱镜的 设计要求之一。 3、( )奇数个薄透镜成镜像，偶数个薄透镜成一致像。 4、( )反射棱镜具有倒(转)像、折转和缩短光轴的作用。,三、作图求像的方位,z,普罗 I 型,别汉棱镜,四、设计 1、显微镜为了观察方便，常引入光轴转向棱镜。现要求光轴 方向改变45。试设计一个反射棱镜(或组合)实现该目的。 （可选方案之一为：斯密特屋脊棱镜）,2、单镜头反光相机要求平视取景，请设计一由平面镜、棱镜 组成的转象

10、系统实现该目的。 （可选方案之一为：五角屋脊棱镜）,课堂练习五（第五章）,一、名词解释： 孔径光阑、入瞳和出瞳，视场光阑，渐晕光阑，景深,二、多项选择 1、在凸透镜象方焦面上设置一与凸透镜孔径相同的圆形 通光孔，则系统的孔径光阑。 A.是圆孔 B.是透镜边框 C.不确定，取决于视场大小 D.不确定，取决于轴上点位置 2、针对简单照相机，景深越大。 .入瞳越小 .焦距越短 .被摄物越远 D.曝光时间越短 三、正误判断 1、( )轴外点充满入瞳光线必能全部通过孔径光阑。 2、( )对于整个光学系统，入瞳和出瞳是共轭的。,A、B、C,D,五、计算 1、一个对无限远物体成像的光学系统由两薄正透镜组成，

11、 两透镜焦距分别为f 1400mm，f 2100mm，通光口直径 分别为2150mm，2D220mm，光学间隔为零。在1(2) 处设置一直径为16mm的圆孔光阑，请确定该光学系统的孔径 光阑、视场光阑和渐晕光阑，并求解系统的入瞳和出瞳。 （物镜孔径光阑、入瞳，16mm圆孔视场光阑， 渐晕光阑目镜边框； 出瞳直径=12.5mm，出瞳位置：目镜后125mm处。）,四、简述 1、光线经折射棱镜折射后，其偏向角与哪些因素有关？ （ ） 2、指出孔径光阑三种以上的作用。 （对景深、像差、分辨率、观察效果、像面光照度等有影响） 3、画出单色仪的光学原理示意图，并简要说明工作原理。 （见教材：P.57）,2

12、、一焦距和通光孔径均为40mm的薄放大镜，观察者眼睛的 瞳孔为3mm，眼瞳位于放大镜后20mm处，物体位于镜前35mm 处，求该系统的孔径光阑、入瞳和出瞳的位置和大小。 （眼瞳孔径光阑、出瞳；入瞳直径=6mm，位于放大镜像方焦面处。） 3、一照相机镜头，焦距 f =50mm，入瞳直径 2a=12.5mm， 像面弥散班允许直径Z=0.05mm，问： (1).调焦于无穷远时，景深为多少？ (2).如何调焦才获得最大景深？ (3).人站在镜头前4米处，怎样调焦才 能使后面尽可能远的物都清楚？ (4).将入瞳直径调整为多少？才能使得 从4米到无穷远的景物都清楚？ （ (1).12.5米； (2).对准

13、12.5米处调焦，景深为6.25米； (3).对准5.88米处调焦；(4).入瞳直径=8毫米，对准8米处调焦。）,*,课堂练习六（第七章）,一、名词解释： 主光线，第一、二近轴光线，球差，畸变，位置色差,二、正误判断 、( )正负双胶合透镜的目的一定是为校正球差。 、( )正弦差是一种特殊的彗差。 、( )正弦条件即等晕条件，它是近轴物点与轴上物点具有 同等成象缺陷的充分必要条件。 、( )产生畸变和倍率色差的根本原因是相同的。 、( )由于色差的存在，即使在近轴条件下，复色光成象也 是不完善的。 、( )照相机镜头中普遍包含的对称型结构，对彗差、畸变 和倍率色差有良好的校正作用。,三、多项选

14、择 1、下列各类象差中，与视场有关的是，与孔径有关的是。 .球差 .彗差 .畸变 .位置色差 .倍率色差 2、-1的全对称光学系统常用于消象差。 .球差 .彗差 .畸变 .位置色差 .倍率色差 3、一正薄透镜和一负薄透镜粘合成一胶合透镜，从校正象差方面看，可能 属于消透镜。 .球差 .彗差 .畸变 .位置色差 .倍率色差 4、小孔径、大视场光学系统一般应校正。 .球差 .彗差 .畸变 .位置色差 .倍率色差 5、不影响成象清晰度的象差有。 .球差 .彗差 .畸变 .位置色差 .倍率色差 6、在近轴光线条件下仍然存在。 .球差 .彗差 .畸变 .位置色差 .倍率色差,BCE,BCE,AD,ABD

15、,DE,C,BCE,课堂练习七（第八章）,一、名词解释： 远点距和近点距，人眼的调节能力，人眼的分辨率和瞄准 精度，视觉放大率，物、目镜的工作距，出瞳距或镜目距,二、正误判断 1、( )目视仪器的出瞳位置和大小应尽可能与人眼接近。 2、( )人眼的亮、暗适应是依靠瞳孔大小的改变来完成的。 3、( )我国规定普通光学显微镜的机械筒长为一确定长度。 4、( )非正常眼使用目视仪器必须配戴眼镜。 5、( )从整体来看，显微镜相当于一个放大镜，因此可使用 焦距极短的凸透镜来替代显微镜。,三、多项选择 1、某人裸眼远点在眼前80cm处，将其校正为正常眼，应配戴眼镜。 . 800度近视 . 800度远视 . 125度近视 . 125度远视 2、某人裸眼近点在眼前50cm处，将其校正到25cm处，应配戴眼镜。 .