天津大学工程光学习题课I

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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？
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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？
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？
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’
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•A
•B'
•B
•F •H •H’ •J •J’ •F’
•A'
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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
•L2
•A•ຫໍສະໝຸດ •B •F1•F2’ ••FF11’
•F2
•
2）角放大率 3）
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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：
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5）正切计算公式：
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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：
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13. 透镜焦距公式(在空气中) 1） 2）
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例1（关于理想光学系统光线的性质）
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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。
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•A—A’—B’—B
•A
•B •B’
•A’
•-l1=50
•d •l2 •l1’
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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：
8
•2）高斯公式：
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8. 由多个光组组成的理想光学系统的成像公式？ （过渡公式）
9. 理想光学系统两焦距之间的关系？
0
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
•-l3’
•-l2’
•-l3
0
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。
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5.单个折射面的成像公式（定义、公式、意义） 1）垂轴放大率 判断像的正倒、虚实及缩放。 2）轴向放大率 3）角放大率γ 4） γ= 5）拉赫不变量 J=n’u’y’=nuy
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6.球面反射镜成像公式(n'=-n)
J = u’y’ = - uy
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7.共轴球面系统公式（过渡公式、成像放大率公式 ）