一、作圖題（16分）1、如課后習(xí)題3.1和3.2那樣的作圖題2、棱鏡與共軸球面系統(tǒng)如習(xí)題4.10,二、計(jì)算題（40分）1、習(xí)題2.6,2.7,2.8類型2、習(xí)題3.2,3.4類型3、齊名透鏡、雙膠合透鏡設(shè)計(jì)，2選14、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡計(jì)算題2選1,例1（P71:3.2）：設(shè)某一焦距為30mm的正透鏡在空氣中，分別在透鏡后面1.5f，2f，3f，4f處置一個(gè)高度為60mm的虛物。試分別用作圖法、牛頓公式和高斯公式求其像的位置和大??？,高斯公式：,牛頓公式：,牛頓公式：,作圖法：略,J,J,A,B,F,F,例1（P71:3.4）：設(shè)某一焦距為30mm的負(fù)透鏡在空氣中，分別在透鏡后面0.5f，1.5f，2.5f，3.5f處置一個(gè)高度為60mm的虛物。試分別用作圖法、牛頓公式和高斯公式求其像的位置和大小？,高斯公式：,高斯公式：,牛頓公式：,牛頓公式：,作圖法：,J,J,A,B,F,F,(b),A,B,a)oz與光軸出射方向一致。,二、反射棱鏡成像方向的判斷1）單一主截面（考慮屋脊面）,b)ox(主截面，并和所有的反射面平行)軸方向視光組中屋脊棱鏡的個(gè)數(shù)而定。（奇反）,1）偶數(shù)個(gè)屋脊棱，ox和ox同向；2）奇數(shù)個(gè)屋脊棱，ox和ox反向。,c)oy(/主截面)軸方向視棱鏡組中反射次數(shù)（一個(gè)屋脊棱算兩次反射）定坐標(biāo)旋向后而確定。（oy奇反）1）反射面?zhèn)€數(shù)為偶數(shù)，oy和oy同向；2）反射面?zhèn)€數(shù)為奇數(shù)，oy和oy反向。,d)若有透鏡成倒像，則oy(/主截面)ox(主截面)都反向。,注：物鏡：倒像分化板及目鏡：正像,3）棱鏡與共軸球面系統(tǒng)組合,三、光學(xué)設(shè)計(jì),1、無(wú)位置色差雙膠合透鏡設(shè)計(jì)：,1.一雙膠合物鏡，焦距250mm，第一透鏡用K8玻璃(nd=1.51600,v=56.76)，第二透鏡用F2玻璃(nd=1.61294,v=36.98)，求消色差解1和2。,2.與上題相同的雙膠合物鏡，由K9(nd=1.51627,nF=1.52196,nC=1.51389)和ZF2(nd=1.67268,nF=1.68747，nC=1.66662)組合，求消色差解并與上題比較。,2、單個(gè)折射面球差為零的情況,1）L0，L0，物點(diǎn)、象點(diǎn)都在球面頂點(diǎn)；,物點(diǎn)和像點(diǎn)均位于球面的曲率中心；,2、齊明透鏡設(shè)計(jì),以上三對(duì)共軛點(diǎn)，不論孔徑角多大，都不產(chǎn)生像差，稱作不暈點(diǎn)或齊明點(diǎn)。,1.球差分布系數(shù)：,2、齊明透鏡：兩面均滿足不暈條件,1.齊明點(diǎn)（2）和（3）組合的第一種情況,如：設(shè)計(jì)一齊明透鏡，第一面曲率半徑r1=-95mm，物點(diǎn)位于第一面曲率中心，第二面滿足齊明條件。若該透鏡厚度d=2mm，折射率n=1.5，該透鏡在空氣中，求：試求該齊明透鏡的像距、垂軸放大率。,例題1,已知顯微鏡目鏡15，問(wèn)它的焦距為多少？物鏡-2.5，共軛距L=180mm，求其焦距及物方和像方截距。問(wèn)顯微鏡總放大率為多少，總焦距為多少？,解：由于Ge15，由Ge250/fe，所以fe50/3mm；,o-2.5l/l，又ll180mm，可以得到l51.43mm，l128.57mm，由薄透鏡成像公式可以得到fo36.73mm；,顯微鏡的總放大率為GoGe-2.515-37.5，總焦距為f250/G-6.67mm。,例題2,一望遠(yuǎn)物鏡焦距為1m，相對(duì)孔徑為1：12，測(cè)出出瞳直徑為4mm，試求望遠(yuǎn)鏡的放大率和目鏡焦距。,解：由相對(duì)孔徑的定義可得入瞳直徑為:Dfo1/121/12m；,由于望遠(yuǎn)鏡的視角放大率為：,所以,例題3,擬制一個(gè)10倍的冉斯登目鏡，若兩片都用n1.5163的K9玻璃，且f1f2，d(f1+f2)/2，求兩片目鏡各面的曲率半徑和它們的間隔。,解：由于目鏡的視角放大率Ge250/fe=10，所以fe25mm，由雙光組組合公式有fe-f1f2/(-f2)=f1=25mm,所以構(gòu)成冉斯登目鏡的兩個(gè)薄透鏡的間距為25mm；,得，第一個(gè)平凸透鏡凸面的曲率半徑為-12.91mm，第二個(gè)平凸透鏡凸面的曲率半徑為12.91mm。,由平凸透鏡的焦距公式,例題4：如果要求讀數(shù)顯微鏡的瞄準(zhǔn)精度為0.001mm，求顯微鏡的放大率。,解人眼直接觀察0.001mm的物體所對(duì)應(yīng)的視角為：,人眼的視角分辨力為60，因此要求顯微鏡的視放大率：,眼睛校正,例題1：,一個(gè)人眼睛看不清楚0.5m以外的物體，如果校正時(shí)應(yīng)該佩戴眼鏡的屈光度為多少？另外一個(gè)人佩戴了近視300度的眼睛，他的眼睛的遠(yuǎn)點(diǎn)為多少？,例2某人在其眼前2.5m以外的物看不清，其遠(yuǎn)點(diǎn)、近點(diǎn)、明視距離？問(wèn)需要佩戴怎樣光焦度的眼睛才能使眼睛恢復(fù)正常。（調(diào)節(jié)能力為10D）,解：某人在其眼前2.5m遠(yuǎn)的物看不清，說(shuō)明遠(yuǎn)點(diǎn)由無(wú)窮遠(yuǎn)變?yōu)?2.5m，遠(yuǎn)點(diǎn)折光度數(shù)為-0.4D，所以應(yīng)該佩戴的眼鏡的度數(shù)為近視40度（凹透鏡）；正常人的明視距離為：250mm=0.25m-4D這個(gè)人的明視距離視度:-4D+(-0.4D)=-4.4D227.3mm,2、遠(yuǎn)視眼,佩戴的眼鏡的光焦度,例3