3.一显微物镜的垂轴放大倍率 光阑,目镜焦距
。
,数值孔径NA=0.1,共轭距L=180mm,物镜框是孔径
(1) 求显微镜的视觉放大率; (2) 求出射光瞳直径;
(3) 求出射光瞳距离(镜目距); (4) 斜入射照明时,
,求显微镜分辨率;
(5) 求物镜通光孔径;
设物高2y=6mm,渐晕系数K=50%,求目镜的通光孔径。 解:
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4.欲分辨0.000725mm的微小物体,使用波长 (1) 显微镜的视觉放大率最小应多大? (2) 数值孔径应取多少适合? 解: 此题需与人眼配合考虑
,斜入射照明,问:
,
5. 有一生物显微镜,物镜数值孔径NA=0.5,物体大小2y=0.4mm,照明灯丝面积 灯丝到物面的距离100mm,采用临界照明,求聚光镜焦距和通光孔径。 解:
视场光阑决定了物面大小,而物面又决定了照明 的大小
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6.为看清4km处相隔150mm的两个点(设 (1) (2) (3) (4)
),若用开普勒望远镜观察,则:
求开普勒望远镜的工作放大倍率;
若筒长L=100mm,求物镜和目镜的焦距; 物镜框是孔径光阑,求出设光瞳距离;
为满足工作放大率要求,求物镜的通光孔径;
(屈光度),求目镜的移动量;
,求像方视场角;
(5) 视度调节在(6) 若物方视场角
(7) 渐晕系数K=50%,求目镜的通光孔径; 解:
因为:应与人眼匹配
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7.用电视摄相机监视天空中的目标,设目标的光亮度为2500 0.6,摄象管靶面要求照度为20lx,求摄影物镜应用多大的光圈。 解:
,光学系统的透过率为
第十二章 习题及答案
1。双缝间距为1mm,离观察屏1m,用钠灯做光源,它发出两种波长的单色光 =589.0nm?1和?2=589.6nm,问两种单色光的第10级这条纹之间的间距是多少?
解:由杨氏双缝干涉公式,亮条纹时:
??m?Dd (m=0, ?1, ?2···)
m=10时,
10?589?10?6?1000x1??5.89nm1,
10?589.6?10?6?1000x2??5.896nm1
?x?x2?x1?6?m
2。在杨氏实验中,两小孔距离为1mm,观察屏离小孔的距离为50cm,当用一片折射率1.58
的透明薄片帖住其中一个小孔时发现屏上的条纹系统移动了0.5cm,试决定试件厚度。
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S1 r2 D n??l?r1?r2?x=5mm ?d?r12?D2????x??2??d?r?D????x??2?22222S2 r1 (r2?r1)(r2?r1)??d??d????x?????x??d?2?x?2??2?22?L ?r2?r1?2?x?d1?5??10?2mm?2?2r1?r2500(1.58?1)?l?10mm??l?1.724?10mm ,
3.一个长30mm的充以空气的气室置于杨氏装置中的一个小孔前,在观察屏上观察到稳定的干
涉条纹系。继后抽去气室中的空气,注入某种气体,发现条纹系移动了25个条纹,已知照明光波波长?=656.28nm,空气折射率为n0?1.000276。试求注入气室内气体的折射率。
?l(n?n0)?25?S1 S S2 r1 x1 r2 25?656.28?10?6n?n0?30n?1.000276?0.0005469?1.0008229
4。垂直入射的平面波通过折射率为n的玻璃板,透射光经透镜会聚到焦点上。玻璃板的厚度沿着C点且垂直于图面的直线发生光波波长量级的突变d,问d为多少时焦点光强是玻璃板无突变时光强的一半。
解:将通过玻璃板左右两部分的光强设为I0,当没有突变d时,
??0,I(p)?I0?I0?2I0?I0?cosk??4I0C '?当有突变d时?(n?1)d
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