天津大学 工程光学 习题课I

12
12.两种典型的光组组合及其特点（组成、特点和应 用）
1）远摄型光组：
2）反远距型光组：
13
13. 透镜焦距公式(在空气中)
1）
nr1r2 f ' n 1nr2 r1 n 1d
2 n 1 1 / f ' n 11 2 d1 2
3. 应用光学中的符号规则（6条） 4. 单个折射球面的光线光路计算公式（近轴、远轴）
lr i u r i n i n u u i i i l r ( 1 ) u
(1)
(2) (3)
1
5.单个折射面的成像公式（定义、公式、意义） 1）垂轴放大率 y' nl ' 判断像的正倒、虚实及缩放。 y n' l 2）轴向放大率 n 1 3）角放大率γ u' n u 4） γ= 5）拉赫不变量 J=n’u’y’=nuy
Hale Waihona Puke -l3’-l3-l2’
19
例3（关于光组的组合和牛顿公式的应用）
试以两个薄透镜组按要求组成光学系统 1）两透镜组间间隔不变，物距任意而倍率 不变； 2）物距不变，两透镜组间的间隔任意改变 而倍率不变。 并求组合倍率值。
20
讨论与作业
1-13（区分近轴光路和远轴光路计算） 2-15（物距和节点的概念）
f '
h tgU '
5. 物方主平面与像方主平面的关系为何？ 其用途为何？光学系统的节点及性质？
6
6. 图解法求像的方法为何？ （可选择的典型光线和可利用的性质5条+1条）
7. 解析法求像方法为何？（牛顿公式、高斯公式）
1）牛顿公式：
7
2）高斯公式：
8
8. 由多个光组组成的理想光学系统的成像公式？ （过渡公式） l 2 l1 d1 1 x2 x1
1 2 ...... k ,

4
第二章 理想光学系统
1.共轴理想光学系统的成像性质是什么？
（3大点）
2.无限远的轴上（外）物点的共轭像点是什么？ 它发出的光线有何性质？
5
3. 无限远的轴上（外）像点的对应物点是什 么？ 4. 物（像）方焦距的计算公式为何？
h f tgU
1 d1 f 1 f 2
y2 yk yk y1 1 2 k y1 y1 y 2 yk
9. 理想光学系统两焦距之间的关系？
f n f n
9
10. 理想光学系统的放大率？ （定义、公式、物理意义、与单个折射面公式的 区别和联系） 1）轴向放大率
F2
17
例2（关于单个折射球面的组合、反射、符号规则的应用）
已知一个半径均为20mm的双凸透镜，置于 空气中。物A位于第一球面前50mm处，第 二面镀反射膜，该物镜所成实像B位于第二 面前5mm处，若按薄透镜处理，求该物镜 的折射率n。
18
A—A’—B’—B
A
B
B’
A’
d
l2 l1’
-l1=50
21
2）角放大率 3）
10
11.理想光学系统的组合公式为何？正切计算法？ 1）焦距： 2）光焦度：
3）焦点位置：
4）主平面位置：
11
5）正切计算公式：
h2 tgU 3 tgU 2 tgU 2 f 2 h3 h2 d 2 tgU 2 h tgU 3 3 tgU 3 f 3 h1 tgU 1 tgU 2 f1 h2 h1 d1tgU 1
2
6.球面反射镜成像公式(n'=-n)
1 1 2 l l r
J = u’y’ = - uy
l' l 2 1
3
7.共轴球面系统公式（过渡公式、成像放大率公式）
2 ..... k ,
1 2 ...... k ,
2）
n
14
例1（关于理想光学系统光线的性质）
常见题型：①图解法求像；②判断画图的正误 作图确定主面位置并求AB的像
A
B
F
J
J’
F’
15
A
B' B F H H’ J’ F’
J
A'
16
求物 AB 经理想光学系统后所成的像，并注明系统 像方的基点位置和焦距。
L1
A
L2
B
F1
F2 ’
F1’ F1 ’