几何光学习题讲义

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1、几何光学习题讲解例1用作图法求物体的像或像对应的物。A′1A′A’B’2A’B’A’B’在无穷远3B’C’A’D’FD’DE的出射光线A’4B1B25已知一理想光组的主点和焦点，用作图法确定系统的节点。由物方经物方焦点F作一条光线1，得到与其共轭的一条水平光线1‘，该出射光线交像方焦面于P’点，根据6已知理想光组的主（节）点和一对共轭点A和A‘，作图求系统焦点。7例2设一系统位于空气中，垂轴放大率β=-10，由物面到像面的距离为7200mm，物镜两焦点距离为1140mm，求物镜焦距，并作出基点位置图。8例3作出入瞳

2、、出瞳、出窗、入窗和主光线。入瞳出瞳出窗入窗主光线9例4如图所示，D1为一透镜，D2为一光孔，判断何者为孔径光阑。D2’D1为孔阑10例5判别空间直角坐标系o-xyz经过棱镜反射后，出射坐标系统各坐标轴的方向。Z’X’Y’1112131415例6已知两个光学系统的焦距分别为：16例7已知物点的位置在折射球面顶点O之左50mm处，球面半径为25mm，折射率n=1，n'=1.75，求像点的位置，若将物点向左移5mm，求像的位置。例8照相镜头焦距为f'=35mm，底片像幅尺寸为24*36mm，求该相机的最大视场角，视场光阑

3、位置。解：像范围由底片框限制，底片框就是视场光阑，位于镜头的焦平面。由可得17例96倍双目望远镜系统中，物镜焦距为108mm，物镜口径为30mm，目镜口径为20mm，如系统中没有视场光阑，问该望远镜最大极限视场角等于多少？渐晕系数KD=0.5时的视场角等于多少。解：望远镜系统的视放大率公式：极限视场角是刚好进入系统一条光线所对应的视场角，如图黑线所示。投射高度为h主光线18渐晕系数KD=0.5时，主光线正好经目镜边框射出，如图红线所示，此时视场角为：19例10假定一个35mm的电影放映机，采用电弧作光源，要求屏幕照度

4、为1001x，放映机离开屏幕的距离为50m，银幕宽7m，求放映物镜的焦距和相对孔径。解：35mm电影机的片框尺寸为21x16mm，要求放映物镜的放大率为:根据放大率公式:由于像距比焦距大得多，所以代入以上公式，得根据像平面光照度公式有:20要求物镜的口径为放映物镜的相对孔径为假定整个系统的透过率为0.5,电弧的光亮度由表查得为1.5x108cd/m2代入上式，得:21例11一个人近视程度是-2D（屈光度），调节范围是8D，求：①其远点距离；②其近点距离；③配戴100度的近视镜，该镜的焦距是多少？④戴上该近视镜后，看清

5、的远点距离为多少？看清的近点距离又为多少？解：①其远点距离为：即远点距离位于眼前0.5m处。②其近点距离为：即近点距离位于眼前0.1m处。③100度近视镜焦距为：④戴上该近视镜后看清的远点距离l远为：看清的近点距离l近为：22