应用光学李林第四版第三章习题

主要原因是因为虹彩扩展和缩小不及时造成的。 基本和眼睛焦距的变化无关。 注意眼睛保护

应用视度公式就可以了

1 1 SD 1 l 1注意符号，这里是-1

解：眼睛直接观察的最 小视角为: y tg =0.0003 rad ) ( l 如果观察2km处的同一个物体，则视 角为： y 0.0003 400 0.00006 l 2000 要求都能看清，也就是 要求望远镜的视放大率 tg = tg 0.0003 = = =5 tg 眼 tg 0.00006 tg 仪

解法2:利用望远镜原理图及 参量关系 y物 y目 y目 y tg = tg - =- 目 f目 400 f物 2000 f物 tg 2000 =- =-5 tg f目 400-ω´ y目

f物′

-f目

ω

用眼睛直接观察视角为 tg 眼= :

y l y l

使用望远镜观察 km处的物体视角为： 仪= 2 tg 要求都能看清，即 仪 =tg 眼 tg y y y l 2000 5 l l y l 400 虽然结果相同，但 的意义不明确。 l

解法1、将测微目镜视为放大 镜，其视放大率为 tg 仪 250 = = tg 眼 f tg 仪=tg10 又 tg 眼= y 250

y 250tg 眼=f 仪=8.25 10 4 mm tgΔl F f′ Δα

解法2、瞄准误差约为 l f 10 1 l 10 17 8.25 10 4 mm 206000 即、瞄准误差约为 .825um。 0

解： 目镜的放大率为 f目=25mm 又 总= 物 目

250 目= =10 f目

总= 40 10= 400 即目镜的焦距为 mm,显微镜总放大率为 倍。 25 400放大镜和显微镜目镜的视放大率均为正，显微镜的物 镜垂直放大率是负值。

解：

望远镜的视放大率为 tg 仪 tg 仪 仪 = = tg 眼 tg =

仪

即瞄准角误差约为 .5 。 0提醒：叉丝、夹线眼睛对准精度10″ 视放大率符号为Г ,不能写成γ

0.5

望远系统的特点：1、望远系统的垂轴放大率、轴向放大率都与共轭面的位 置无关,入射光线可以看作是从一定高度的任意物平面上 发出，也就是与物像的远近无关。 2、视放大率与角放大率相等，感觉目标与我们的距离近 了，也就是视角被放大了 问题1、望远镜将物体放大了，大的物体感觉近。 问题2、望远镜将物体成像在物镜的焦平面上，我们看 到的是前移了的像。

解：人眼观察0.0005mm长的物体，其对应视角 为：tg 眼= 人眼的视角分辨率为 0 ,即使tg 仪=60 6 由此得显微镜的视放大 = 率 即显微镜的放大率应高 146 。 于 采用8倍目镜时，由显微镜视 放大率公式 = 物 目得： 146 = 18.2 8 即使用一个25倍的物镜就足够了。 tg 仪 tg 眼 =-

0.0005 250

60 1 = 145.6 -6 2 10 206000

物=

注意符号：ω仪 ω眼符号相反；物镜倍数16×以上是25×。

方法2、 用人眼的分辨率极限线度来除以实际线度，也可 以得到放大率。但要注意人眼分辩极限0.006mm,是 视网膜上的像距离，应该折算成对明视距离上物体的 分辩极限线度。 这个线度大约0.1mm左右(250tg60″=0.073)。

解：由题意知 度的近视眼视度 2.5 250 SD 1 由SD 得：l 0.4m l 即远点距离为眼前 .4m处。 0 1 1 1 由透镜的成像公式 l l f l 0.4, l f 0.4m 即眼镜的焦距为 400mm

注意视度 为负值

眼镜焦距等于远点距离

解：由已知条件 5,f目=25mm SD 根据移动量公式得： 2 SDf目 X=- = 3.125mm 1000 即目镜的总移动量为 .35mm。 6求的是总移动 量

解：对有限远的物体观察，首先不应是望远系统，其次显微 系统仅适应于对明视距离物体观察，此设计也不能用，不能 直接应用公式。

物体先经物镜成像，成像位置应该在目镜的物方焦平面 上，出射光为平行光束。物镜y′ -l -ω -y 目镜 ω仪

物镜 -l -y -ω

y′

目镜 ω仪

由系统视放大率定义得 = : y f目tg 仪， 物= y l , y l

tg 仪 tg

tg l y lf目

y , l

tg 仪=

l y lf目 l 即 = -4 y f - l f物l 1 1 1 又 l l l f物 l f物

Г 正负对系统影响，如果是正的， 物镜为负透镜，像距为负？目镜 受物镜阻挡。

4 f目l 4 25 100 ( ) 将此式代入上式得： 物= f = =91mm l 4 f目 100 4 25 即物镜的焦距是 mm。 91

讨论问题 高云峰

在显微放大时使 用

250 求目镜视放大率： 目= =10 f目 求物镜放大率： 物= 总 / 目= 0.4 x l 由放大率公式 = 或者 f物 l 利用高斯物像式(或牛 顿物像式) 1 1 1 l l f物 得f 物=29mm 代入l 1,这也是显微镜用 的放大率公式