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第4-4题
4-5. 如图根据成像坐标的变化，选择虚框中使用的反射镜或棱镜。
4-6. 如图，一物镜其像面与之相距150㎜，若在物镜后置一厚度d=60㎜，折射率n=1.5的平行平
第4-5题 板，求
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（1） 像面位置变化的方向和大小；
（2） 若欲使光轴向上、向下各偏移5㎜，平板应正转、反转多大的角度？
第4-6题
4-7. 4-8.
对于如图4-17所示的各种棱镜，已知通光口径为D，求： （1）出射光线与入射光线的为了观察像的需要，在物镜与像面之间加入反射棱镜，在计算时，常将反射棱镜作为平行
夹角； （2）等效平板的厚度。
平板处理。如图，已知物镜的像距为l'?240mm，棱镜出射面到像面的距离d3?40mm，像面直径2y'?7mm，物镜直径D1?36mm，反射棱镜的结构常数K?1，折射率n?1.5，试求反射棱镜入射面的通光口径D2及该面到物镜之间的距离d1。
B B 第4-8题 第4-11题 4-9.
在上题中，如果已知物镜的像距l'?100mm，物镜到反射棱镜入射面的距离d1?50mm，像高y'?10mm，物镜直径D1?10mm，反射棱镜的结构常数K?1，折射率n?1.5，试求反射棱镜出射面的通光口径D3，该面到像面之间的距离d3，以及物面到像面的距离。
4-10. 已知一光楔，nF?1.52196，nC?1.5139，要求出射光线F和C的夹角小于1'，求光楔的顶角。
4-11. 设有一顶角为14o的冕牌玻璃光楔（折射率为nd?1.5230，nF?1.52930，nc?1.5204），用它与火石玻璃光楔（折射率为nd?1.7200，nF?1.7378，nc?1.7130）组合成消色差棱镜组，问火石玻璃光楔的顶角为多少？
4-12. 上题中，若两光楔组合使得d光不发生偏折，问火石玻璃光楔的顶角为多少？
4-13. 如图为照相机的双光楔测距光路，当物体A点位于不同距离时，双光楔的旋转可以使出射光线方向始终保持不变。若已知棱镜的长度b=65㎜，照相机的近摄距离L?1m，试求光楔的顶角?。
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习 题 A
第4-13题
5-1. 已知照像物镜焦距f'?50㎜，相对孔径Df'?12.8，底片24?36㎜2，求照相物镜的最大入瞳直径和最大视场角。 5-2. 一个焦距为100mm的透镜与一个在其后方相隔20mm的光孔组成的系统对无限远物体成像。设透镜的口径为15mm，光孔的口径为10mm。 （1） 分别计算系统的入瞳和出瞳的位置及大小？ （2） 分别计算光线从左到右入射与从右到左入射时的系统相对孔径？ 5-3. 焦距f'?140㎜的薄透镜，通光口径为40㎜，在镜前50㎜处有一直径为30㎜的圆孔，问物体处于什么范围光孔为孔径光阑，处于什么范围透镜为孔径光阑？对于物体在∞时，系统无渐晕（K?1）及系统有一半渐晕（K?0.5）时的视场角各有多少？ 5-4. 用作图法求光学系统的孔径光阑、入瞳和出瞳的位置及大小。 5-5. 已知放大镜的焦距f'?25㎜，通光口径D1?25㎜，人眼的瞳孔D2?2㎜，位于放大镜后10㎜处，物体位于放大镜前23㎜ 第5-4题 处，求①该系统的孔径光阑、入瞳和出瞳；②人眼通过放大镜所看到的最大物面范围？ 5-6. 正薄透镜L1和L2，焦距分别为90㎜和30㎜，口径分别为60㎜和40㎜，相距50㎜。在两透镜之间距L2为2㎜处放置一直径为10㎜的圆光孔，实物点位于L1前120㎜处，求系统的孔径光阑、入瞳及出瞳的位置及大小。 5-7. 如图，焦距为50㎜的放大镜，通光口径为20㎜，距放大镜10㎜处有一直角反射棱镜1，其折射
率为1.5，通光面积为30×30㎜2，眼睛距放大镜25㎜，瞳孔直径4㎜，物面设在放大镜和棱镜合成的物方焦面上。试求
（1） 系统的孔径光阑、入瞳、出瞳；
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（2） 视场光阑、入窗；
（3） 物面距反射棱镜第一面的距离；
（4） 当渐晕系数KDT?0.5时，线视场的大小。
5-8. 制版用的照相物镜，为保证成像质量，物方视场角2?和像方视场角2?'都控制在15?以内，底
片直径为200㎜。现要拍摄直径为2000㎜的物面。试求该照相机的焦距为多少？假设物镜为薄透镜，物距和像距分别为多少？
5-9. 现要求照相物镜的对准平面以后的整个空间都能在景像平面上成清晰像，即后景深为?，求对准
平面的位置及前景深，设物镜的焦距f'?75mm，所用光圈数F?16。如果假设照相镜头又调焦至?，求此时的近景位置？并比较两种情况的景深，说明了什么？
直角棱镜 F’ 放大镜 眼瞳 10 25 物面
第5-7题 习题
6-1. 已知物距L1??20mm，正透镜厚度d?2mm，n?1.5163，设物体位于第一面的球心，试求
齐明透镜的两个半径以及像距。
6-2. 设一个只有初级和二级球差的光学系统，在全孔径处的实际球差为0，二级球差为1㎜，写出其球差的表达式，并求出在0.707孔径处的实际球差。 6-3. 在七种几何像差中，那些与孔径有关？那些与视场有关？那些与光源有关？当各像差单独存在时，它们的表现形式如何？
6-4. 根据图的三色光的球差曲线，指出下列像差值。 ⑴?L'm?？ ⑵?L'0.707?？ ⑶?L'FC?？ ⑷?l'FC?？ ⑸?L'FC0.707?？
第6-4题 9 -0.030.752(h/h m)D1CF0.50.2500.01-0.07?L' ⑹?L'FC?？ ⑺?L'FCD?？
6-5. 已知一个望远物镜由二个薄透镜胶合而成，其正透镜用K9玻璃
（nd?1.5163，?d?64.1），负透镜用ZF6玻璃（nD?1.755，?D?27.5）。其合成焦距为100mm，试求消除近轴区域位置色差时正负透镜的焦距。
6-6. 分析七种几何像差（球差、彗差、像散、场曲、畸变，位置色差和倍率色差）的形成。 6-7. 按照例所给的双胶合透镜的结构参数，用光路追迹的方法，求出物在无限远、视场角为2?时的最
大孔径球差及最大视场子午彗差，设孔径光阑与第一面重合，且入瞳直径为10mm。
6-8. 设计一个消色差双胶合透镜组。负透镜在前，正透镜在后，最后面为平面。负透镜用火石玻璃
（nD距为
，正透镜用冕牌玻璃（nD?1.523，??58.76），透镜组的焦?1.7200，??29.03）
f'?45mm。确定正负透镜的焦距及曲率半径。
6-9. 证明用两个折射率相同的薄透镜，两者之间间距取d?(f1'?f2')2时，满足全消色差的条件。 6-10. 如图是一张瞄准的靶图，经过一个未校正像散的系统后，在子午面上和弧矢面上产生什么现象？
第6-9题
习 题
8-1. 对正常人来说, 观察前方0.5米远的物体 目镜的物方焦面，试求：
（1）画出系统的光路图（设物镜、目镜均为薄透镜）， （2）孔径光阑的大小？
（3）入瞳、出瞳的位置及大小？ 8-7. 已知开普勒望远镜的视觉放大率?瞳距l'Z??6?，视场角2??6?；出瞳直径D??4mm；出
?13mm；设物镜为孔径光阑，计算：
（1）物镜的通光口径， （2）视场光阑的口径， （3）不渐晕时目镜的通光口径？
8-8为看清10公里处相隔100毫米两个物点，请求：
（1） 望远镜物镜的口径应该为多大？
（2） 保证人眼的分辨力（60??）能观察到目标，望远镜应选用多大视觉放大率（正常放大率）？ （3）若限定筒长为465毫米，求物镜和目镜的焦距？ （4）物方视场角2?=2，求像方视场角2??为多少？
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