工程光学第四章 光学系统中的光阑和光束限制
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第四章 光学系统中的光束限制1.设照相物镜的焦距等于75mm ,底片尺寸为55×55㎜2,求该照相物镜的最大视场角等于多少?解:3.假定显微镜目镜的视角放大率Γ目=15⨯,物镜的倍率β=2.5⨯,求物镜的焦距和要求的通光口径。
如该显微镜用于测量,问物镜的通光口径需要多大(u =-︒3.42y =8mm 显微镜物镜的物平面到像平面的距离为180mm )? 解: (1)在此情况下,物镜即为显微镜的孔径光阑L 目(2)用于测量时,系统中加入了孔径光阑,目镜是视场光阑 由于u 已知,根据u 可确定孔径光阑的大小在中M M B B '∆ OA P AB A O M B A D B ‘‘’‘’‘孔=++21 答:物镜的焦距为36.73mm ,物镜的孔径为7.734mm ,用于测量时物镜孔径为15.726mm 。
4. 在本章第二节中的双目望远镜系统中,假定物镜的口径为30mm ,目镜的通光口径为20mm ,如果系统中没有视场光阑,问该望远镜最大的极限视场角等于多少?渐晕系数k =0.5的视场角等于多少? 解:(1)A ’F 2出瞳L 目αω'F '1f ‘物L '-目fL ‘Z-uOB‘(2)答:极限视场角等于11.33︒渐晕系数为0.5的视场角为9.08︒。
5. 如果要求上述系统的出射瞳孔离开目镜像方主面的距离为15mm,求在物镜焦面上加入的场镜焦距。
解:D 物对场镜成像,位置为mm f l 1081-=-=’物对目镜有’目f l l 1112'2=- l mm l Z 15''2== mm f 18=‘目 可得 mm l 902=对场镜‘场f l l 1111'1=- 答:场镜焦距为54mm 。
6.思考题:当物点在垂直光轴方向上下移动时,系统的孔径光阑是否改变?答:当物点在垂直光轴方向上下移动时,孔径光阑对来自不同点的成像光束 口径限制最大,所以系统的孔径光阑不变。
第四章光学系统的光阑与光束限制一、填空题I级I级1空1、在光学系统中,对光束起限制作用的光学元件通称为[1]。
光阑2、限制轴上物点成像光束大小的光阑称为[1]。
孔径光阑3、孔径光阑经过前面的光学系统在物空间所成的像称为[1]。
入射光瞳4、孔径光阑经过后面的光学系统在像空间所成的像称为[1]。
出射光瞳5、一般安置在物平面或像平面上,以限制成像范围的光阑称为[1]。
视场光阑6、视场光阑经其前面的光学系统所成的像称为[1]。
入射窗7、视场光阑经过后面的光学系统所成的像称为[1]。
出射窗8、轴外点发出的充满入瞳的光束受到透镜通光口径的限制,而部分被遮拦的现象称为[1]。
渐晕9、孔径光阑位于光学系统像方焦面处,光学系统的物方主光线平行于光轴,主光线汇聚中心位于物方无限远处,这样的光路称为[1]。
物方远心光路10、孔径光阑位于光学系统物方焦面处,光学系统的像方主光线平行于光轴,主光线汇聚中心位于像方无限远处,这样的光路称为[1]。
像方远心光路11、在长光路系统中,往往利用[1]达到前后系统的光瞳衔接,以减小光学零件的口径。
场镜12、在像平面上所获得的成清晰像的物空间深度称为成像空间的[1]。
景深13、像面边缘比中心暗的现象称为[1]。
渐晕14、为了减少测量误差,测量仪器一般采用[1]光路。
远心15、渐晕大小用渐晕系数衡量,线渐晕系数定义为轴外点成像光束与轴上点成像光束在[1]上线度之比。
入瞳16、与入射窗共轭的物是[1]。
视场光阑17、与入瞳共轭的物是[1]。
孔径光阑I 级2空1、在放大镜和人眼组成的光学系统中,放大镜的镜框是( ),人眼是( )。
视场光阑,孔径光阑2、一个10倍的放大镜,通光直径为20mm ,人眼离透镜15mm ,眼瞳直径为3mm ,当渐晕系数为0.5时,人眼观察到的线视场为( )mm ;无渐晕时,线视场为( )mm 。
33.33,28.333、开普勒望远系统加场镜后,视放大率不变,目镜通光口径( ),出瞳离目镜距离( )。