第三章 光学仪器基础
3-1 一个年龄50岁的人,近点距离为-0.4m,远点距离为无限远,试求他的眼睛的调节范围。
解: D
3-2 某人在其眼前2m远的物看不清,问需要配怎样光焦度的眼镜才能使其眼恢复正常?另一个人对在其眼前0.5m以内的物看不清,问需要配上怎样光焦度的眼镜才能使其眼恢复正常?
解:第一个人是近视眼,所需眼镜的光焦度为: D
第二个人是远视眼,所需眼镜的光焦度为: D
3-3 迎面而来的汽车的两个头灯其相距为1m,问汽车在离多远时它们刚能为人眼所分辨?假定人眼瞳孔直径为3mm,光在空气中的波长为0.5μm。 解:眼睛的极限分辨角为:
设汽车在离人眼m远时刚能被人眼所分辨,则两车灯对人眼所张的角度为:
∴m
3-4 有一焦距为50mm,口径为50mm的放大镜,眼睛到它的距离为125mm,求放大镜的视放大率和视场。 解:视放大率为:
线视场为: mm
∴视场为:
3-5 要求分辨相距0.000375mm的二点,用μm的可见光斜照明,试求此显微镜的数值孔径。若要求二点放大后的视角为,则显微镜的视放大率等于多少?
解:数值孔径为:
人眼放在明视距离处直接观察这两点时,其张角为:
∴视放大率为:
3-6 已知显微目镜,物镜,光学筒长180mm,试求显微镜的总放大率和总焦距为多少? 解:显微镜的总放大率为:
目镜焦距:sealed lead acid battery mm
物镜焦距: mm
∴显微镜的总焦距为: mm
3-7 一个显微物镜被观察物体不发光,采用斜照明,NA=0.25,分别采用远紫外(μm)和D光(μm)照明物体,试分别求其最小分辨距。
解:当采用μm的远紫外光照明时,最小分辨距为:
μm
当采用μm的D光照明时,最小分辨距为:
μm
3-8 一架显微镜,物镜焦距为4mm,中间像成在第二焦面(像方焦点)后160mm处,如果目镜为20倍,则显微镜的总放大率为多少?
解:物镜的放大率为:
∴显微镜的总放大率为:
3-9 假定用人眼直接观察敌人的坦克时,可以在的距离上看清坦克上的编号,如果要求在距离1km处也能看清,问应使用几倍望远镜?设人眼的极限分辨角为。
解:
∴在200m处人眼所能分辨的最小距离为:
则相距0.06m的两点在1km处对人眼的张角为:
此角度经望远镜放大后应大于或等于人眼极限分辨角,即望远镜的放大率至少为:
3-10 一望远镜物镜焦距为1m,相对孔径1:12,测得出瞳直径为4mm,试求望远镜的视放大率和目镜的焦距。
解:由题中可知: ∴m
∴望远镜的视放大率为:乌托邦主义
又∵事件日志
现代优化计算方法
∴目镜的焦距为: mmm
3-11 欲看清10km处相隔100mm的两个物点,用开普勒型望远镜,试求:
(1)望远镜至少应选用多大倍率(正常倍率)
(2)当筒长为465mm时,物镜和目镜的焦距为多少?
(3)保证人眼极限分辨角为时物镜口径为多少?
解:(1)10km处相隔100mm的两个物点对系统的张角为:
则望远镜的放大率为:
∵选用开普勒型望远镜 ∴
(2)由题意:
解得: mm mm
∴物镜的焦距为450mm,目镜的焦距为15mm
(3)∵对于正常放大率有:
∴
3-12 拟制一架6倍望远镜,已有一焦距为150mm的物镜,问组成开普勒型和伽利略型望远镜时,目镜的焦距应为多少?筒长各多少?
解:组成开普勒型望远镜时,
∴目镜的焦距为: mm
筒长为: mm
组成伽利略型望远镜时,
∴目镜的焦距为: mm
筒长为: mm
3-13拟制一个8倍的惠更斯目镜,若两片都用的K9玻璃,且,满足校正倍率差,试求目镜两片各面的曲率半径和间隔。
解:满足校正倍率差条件时,两透镜的间隔为:染料敏化太阳能电池
∴目镜的总焦距为:
∵mm
∴ 由已知:
解得: mm
惠更斯目镜由两块平凸镜构成,则其凸面的曲率半径分别为:
金山手机卫士塞班mm
mm
平面的曲率半径为,两透镜的间隔为:
mm