《工程光學(xué)5習(xí)題課.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《工程光學(xué)5習(xí)題課.ppt（8頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、5-1,已知照相物鏡焦距f=50mm，相對(duì)孔徑D/f=1/2.8，底片面積為24mm*36mm，求照相物鏡的最大入瞳直徑和最大視場角。,解,由圖可以判斷，照相物鏡的邊框即為孔徑光闌，也就是入瞳,相對(duì)孔徑,,底片面積為24mm*36mm，其對(duì)角線對(duì)入射光瞳的張角即為最大視場角,,5-2,一個(gè)焦距為100mm的透鏡與一個(gè)在其后方相隔20mm的光孔組成的系統(tǒng)對(duì)無限遠(yuǎn)物體成像。設(shè)透鏡的口徑為15mm，光孔的口徑為10mm。 （1）分別計(jì)算系統(tǒng)的入瞳和出瞳的位置和大?。?（2）分別計(jì)算光線從左到右與從右到左入射時(shí)的系統(tǒng)相對(duì)孔徑？,解,（1）求所有器件在物空間的共軛像,,,求光孔的物空間共軛像，將系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)

2、180，經(jīng)透鏡成像,透鏡的共軛像就是其本身，,由無限遠(yuǎn)物體向所有物空間的器件像做邊緣連線（此時(shí)為平行光束），可以判斷，光孔的共軛像就是入瞳，位置在透鏡后25mm處，大小為12.5mm。光孔為孔徑光闌，由于其后沒有透鏡，故光孔也就是出瞳。,5-2,一個(gè)焦距為100mm的透鏡與一個(gè)在其后方相隔20mm的光孔組成的系統(tǒng)對(duì)無限遠(yuǎn)物體成像。設(shè)透鏡的口徑為15mm，光孔的口徑為10mm。 （1）分別計(jì)算系統(tǒng)的入瞳和出瞳的位置和大小？ （2）分別計(jì)算光線從左到右與從右到左入射時(shí)的系統(tǒng)相對(duì)孔徑？,解,（2）光線從左到右入射時(shí)，,光孔的共軛像是入瞳，故有相對(duì)孔徑,光線從右到左入射時(shí)，,光孔是入瞳，故有相對(duì)孔徑,

3、5-3,焦距f=140mm的薄透鏡，通光口徑為40mm，在鏡前50mm處有一直徑為30mm的圓孔，問物體處于什么范圍光孔為孔徑光闌，處于什么范圍透鏡為孔徑光闌？對(duì)于物體在無窮遠(yuǎn)時(shí)，系統(tǒng)無漸暈（K=1）及系統(tǒng)有一半漸暈（K=0.5）時(shí)的視場角各為多少？,解,（1）作經(jīng)過透鏡和圓孔邊緣的光線，并延伸與光軸相交,,物體在無窮遠(yuǎn)，系統(tǒng)有一半漸暈，對(duì)應(yīng)光路如右圖，有,可得，當(dāng)物體處于無窮遠(yuǎn)至-200mm范圍內(nèi)，光孔是孔徑光闌；當(dāng)物體處于-200mm至0范圍內(nèi)，透鏡是孔徑光闌。,（2）物體在無窮遠(yuǎn)，系統(tǒng)無漸暈，對(duì)應(yīng)光路如右圖，有,,,5-4,有兩個(gè)薄透鏡組成的雙光組組合系統(tǒng)，透鏡1的焦距為f1=100mm

4、，透鏡2的焦距為f2=50mm，兩透鏡間距d=50mm，兩透鏡的通光口徑均為20mm。物體距前透鏡50mm。請(qǐng)分別用作圖法和解析法求出光學(xué)系統(tǒng)的孔徑光闌、入瞳和出瞳的位置與大小。,解,（1）作圖法,,,,,,確定孔徑光闌和入瞳：透鏡L1的共軛像就是其本身；作透鏡L2的物空間共軛像，得到L2。從物點(diǎn)A作L1和L2的邊緣光線，比較入射孔徑角，得知，L2是入瞳，L2是孔徑光闌。,L2是系統(tǒng)的孔徑光闌，且后無透鏡，故L2就是系統(tǒng)的出瞳。,5-4,有兩個(gè)薄透鏡組成的雙光組組合系統(tǒng)，透鏡1的焦距為f1=100mm，透鏡2的焦距為f2=50mm，兩透鏡間距d=50mm，兩透鏡的通光口徑均為20mm。物體距前

5、透鏡50mm。請(qǐng)分別用作圖法和解析法求出光學(xué)系統(tǒng)的孔徑光闌、入瞳和出瞳的位置與大小。,解,（2）解析法,L2是系統(tǒng)的孔徑光闌，且后無透鏡，故L2就是系統(tǒng)的出瞳。,,,透鏡L1的共軛像就是其本身；求透鏡L2的物空間共軛像，將系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)180，經(jīng)透鏡成像,從物點(diǎn)A作L1和L2的邊緣光線，,得知，L2是入瞳，L2是孔徑光闌。,5-5,已知放大鏡的焦距f=25mm，通光口徑D1=25mm，人眼的瞳孔D2=2mm，位于放大鏡后10mm處，物體位于放大鏡前23mm處，求（1）該系統(tǒng)的孔徑光闌、入瞳和出瞳；（2）人眼通過放大鏡所看到的最大物面范圍。,解,（1）求系統(tǒng)的孔徑光闌、入瞳和出瞳,,,求瞳孔的物空間共

6、軛像，將系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)180，經(jīng)透鏡成像,放大鏡的共軛像就是其本身，,可以判斷，瞳孔的共軛像就是入瞳，位置在透鏡后16.67mm處，大小為3.334mm。瞳孔為孔徑光闌，由于其后沒有透鏡，故瞳孔也就是出瞳。,由物體向所有物空間的器件像做邊緣連線,,,5-5,已知放大鏡的焦距f=25mm，通光口徑D1=25mm，人眼的瞳孔D2=2mm，位于放大鏡后10mm處，物體位于放大鏡前23mm處，求（1）該系統(tǒng)的孔徑光闌、入瞳和出瞳；（2）人眼通過放大鏡所看到的最大物面范圍。,解,（2）求人眼通過放大鏡所看到的最大物面范圍,連接入瞳的下邊緣點(diǎn)和透鏡的上邊緣點(diǎn)，并延長至物面，視場角為,放大鏡是視場光闌，最大物面范圍，可以定義為漸暈為0的最大視場,,,最大物高,人眼通過放大鏡所看到的最大物面范圍為64.1mm。,