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应用光学李林第四版第三章习题
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 =-
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
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)。
y 250tg眼=f 仪=8.25 10 4 mm tg
Δl 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
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
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,
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 tgω
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 , 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
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
这也是显微镜用 的放大率公式
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。
250 目= =10 f目
总= 4010= 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 =