1、,1_001,设计一个对无限远成像的长焦距物镜。焦距 ,由物镜第一面顶点到像面的距离(简称筒长) ,由物镜最后一面到像面的距离(称后工作距离) 。若按最简单的薄透镜系统考虑,试求系统的理想光学参数,并画出理想的光路图,P124_4,因为筒长小于焦距(一般长焦距透镜多如此),所以应该采用一种远距型的系统,这种系统是正负组分离,而且正组在前的结构。 考虑简单的双子系统,即二元组合系统的基本关系式。 筒长d后工作距离 由双子系统像方焦距 对于无限远成像,像面正好是系统的焦面代入(1)式得到 又由双子系统主面公式 而,像面,1_002,设计一个对无限远成像的短焦距物镜。焦距 ,筒长 ,要求有大于焦距的
2、后工作距离 。求理想系统的结构参数,并画出理想光路示意图。,P124_5,筒长d后工作距离 而有双子系统像方焦面公式,对于无限远物体成像,像面恰好是系统的焦面,,而由主面坐标,由,像面,1_003,由双组元构成一个无焦系统,其中 , 。当物放在透镜1前焦面上并用平行光照明时,(1)求像的位置和放大倍率;(2)确定物体成实像时物面位置应处的范围;(3)当采用一正、一负组元组成无焦系统时,它能成实像吗?,P124_7,(1) 此为双子无焦系统且 由于无焦系统的 和 重合 如果物体在透镜1的前焦面上, 对于透镜2来说, 也就是说,物体经过双子无焦系统之后,像在第二个子系统的后焦面上。 由双子无焦系统
3、公式,1_003,P124_7,(2) 若需物体成实像,也就是说,(3) 假如双子系统由正负透镜组合,1_003,P124_7,1_004,单透镜能构成无焦系统吗?如果可能的话,试求望远透镜结构参数之间的关系,并画出光学结构图。,P124_8,1_004,P124_8,1_005,证明同心透镜两主面重合在一起,其光焦度为 。 并画出对无限远成像的光路图。,P124_9,同心透镜的特点:球心 重合在一起,,由透镜主面公式:,说明H和H点重合在一起,都位于共有球心处,1_005,P124_9,H,H,1_006,一透镜的结构参数为: 当透镜一边是空气,另一边是水( )时,求透镜的物像方的焦距。,P
4、124_11,透镜的结构参数为:,该透镜为双凸透镜,1_007,一束平行光垂直入射到平凸透镜上,会聚与透镜后480mm处。如果在透镜 凸面上镀银,则平行光会聚于透镜前80mm处,求透镜折射率和凸面曲率 半径。,P124_12,(1)未镀银时,双子系统,主点位置,这样主面的位置就确定下来了,(2)镀银之后,那么原来的双子系统变成了经过两次折射和一次反射的系统,分别设为 三个子系统,,1_007,P124_12,对,对,那么,对,联立公式(1)、(2)可解得,若,则,1_008,求证由三个薄透镜组成的光学系统的光焦度为,P125_13,1_008,P125_13,1_009,由图1-5.3所示的双
5、平面反射镜系统中,如果输入光束方位用右手坐标系表 示,其中xoy平面为主截面,请画出表示出射光束方位的坐标系。,P125_16,1_010,设计一个光束扩束器,其入射激光光束直径为2mm,出射光束直径为 40mm,扩束器筒长为210mm,求系统的理想光学参量,并画出光路图。,P125_19,1_011,一个显微系统,物镜的焦距 ,目镜焦距 。设两者 均为薄透镜系统,相距为190mm,求显微镜的放大率和物体的位置。如将 此系统看成一个放大镜,则其等效焦距和倍率是多少?,P125_22,1_012,P126_27,一个对无限远成像的物镜,由 的双子 系统组成。按薄透镜系统考虑,令两透镜间距为d。移动第二个透镜,当 d分别等于20mm和170mm时,物镜有共同的像面位置。试求 (1)当d20mm和170mm时,系统的焦距各为多少? (2)在所求两个焦距位置处, 的线性放大率各等于多少?两个放大 倍率之比是否与两个焦距之比相等? (3)当d从20mm增大到170mm时,根据系统像面的位移公式,计算像面 最大位移量。此时系统的焦距是多少?,(1)当 时,,当 时,,1_012,P126_27,(2)当 时,即,当 时,即,而,所以两个放大倍率之比与两焦距之比相等,(3)系统的最大位移量,由,所以当d从20170mm移动过程中,即当 有最大位移量 此时,