1、2022年5月2日19時45分應用光學習題課21習題課2光學系統的光束限制2022年5月2日19時45分應用光學習題課22Z目的：目的：明確光學系統中光闌對光束的限制，掌握孔徑光闌、視場光闌與漸暈光闌的作用。光闌：光闌：特殊的物體中間透光，對成像光束起到限制作用。光闌一般是對特定的物像位置而言的。目視系統還必須考慮眼瞳。練習1 已知薄透鏡主平面位置與一對共軛物像的位置與大小，其值如下：(1) l1 =-60mm, 2y1 = 20mm； (2) l1=60mm, 2y1=20mm； l 1= 60mm, 2y 1= 20mm。 l 1=-60mm, 2y 1=20mm。(3) l1 = 30m

2、m, 2y1= 20mm； (4) l1=15mm, 2y1=10mm； l 1=15mm, 2y 1=10mm。 l 1=30mm, 2y 1=20mm。若另有一垂軸物體l2=-80mm，2y2=20mm，試用作圖法求出像的位置與大小。2022年5月2日19時45分應用光學習題課23方法：方法：Z計算法：計算法： 由l1、l1求出f，再由f、l2求出l2、2、y2； 由高斯公式1/l1-1/l1=1/f=1/l2-1/l2, 直接求出l2、2、y2；Z作圖法：作圖法： 由A1B1、A1B1求出F、F, 再由F、F和A2B2求出A2B2； 直接由A1B1、A1B1和A2B2求出A2B2；202

3、2年5月2日19時45分應用光學習題課24(1) l1 =-60mm, 2y1 = 20mm，l 1= 60mm, 2y 1= 20mm。(2) l1 = 60mm, 2y1 = 20mm，l 1= -60mm, 2y 1= 20mm。B1C1B2C2B1C1B2C2HHHHB1C1B2C2B1C1B2C22022年5月2日19時45分應用光學習題課25(3) l1 = 30mm, 2y1 = 20mm，l 1= 15mm, 2y 1= 10mm。(4) l1 = 15mm, 2y1 = 20mm，l 1= -30mm, 2y 1= -20mm。B1C1B2C2B1C1B2C2HHHHB1C1

4、B2C2B1C1B2C22022年5月2日19時45分應用光學習題課26練習光學系統的光闌 光路分析時，一般要一根光線從物點一直畫到像點；光路分析時，一般要一根光線從物點一直畫到像點； 軸上點畫一根邊光，軸外點要畫主光線和上下邊光。軸上點畫一根邊光，軸外點要畫主光線和上下邊光。孔 闌實際限制成像光束場 闌實際限制成像范圍限制像方成像光束出 瞳限制物方成像光束入 瞳出 窗限制像方成像范圍入 窗限制物方成像范圍經前半部經后半部物方空間像方空間2022年5月2日19時45分應用光學習題課27練習2 已知薄透鏡光組的焦距、光孔位置與大小如下：(1) f=40mm, 口徑M1M2=20mm, 在薄透鏡前

5、20mm處, 有一口徑Q1Q2=10mm的通光孔；(2) f=40mm, 口徑M1M2=20mm, 在薄透鏡后20mm處, 有一口徑Q1Q2=10mm的通光孔；(3) f1= f2=40mm, 口徑D1=D2=20mm, d=20mm, 在兩薄透鏡中間有一口徑Q1Q2=10mm的通光孔； 如果軸上物點A離透鏡的距離為100mm，要求：要求：(1) 試用作圖法分析光組的光束限制情況, 并指出孔闌、光瞳、場闌、光窗和漸暈光闌；(2) 試分別畫出物、像面上的漸暈區及光線的光路。2022年5月2日19時45分應用光學習題課28(1) f=40mm, 口徑M1M2=20mm, 在薄透鏡前20mm處, 有

6、一口徑Q1Q2=10mm的通光孔；AAB1B2B3B1B2B3出瞳孔闌2022年5月2日19時45分應用光學習題課29(2) f=40mm, 口徑M1M2=20mm, 在薄透鏡后20mm處, 有一口徑Q1Q2=10mm的通光孔；AAB1B2B3B1B2B3入瞳孔闌2022年5月2日19時45分應用光學習題課210(3) f1= f2=40mm, 口徑D1=D2=20mm, d=20mm, 在兩薄透鏡中間有一口徑Q1Q2=10mm的通光孔；AAB1B2B1B2第第一一漸漸暈暈光光闌闌第第二二漸漸暈暈光光闌闌第一漸暈光闌的像方像第二漸暈光闌的物方像孔闌入瞳出瞳A12022年5月2日19時45分應用

7、光學習題課211Z 習題習題3 3 已知一轉像光組由兩只薄透鏡組成： f1=f2=50mm, 間隔d=50mm, 通光孔徑D1=D2=40mm。另有一通光孔徑Q1Q2=20mm的光闌, 如果它的位置分別在： 1) 位于兩透鏡中間； 2) 與第一塊透鏡重合； 3) 與第二塊透鏡重合； 4) 與物面重合； 5) 與像面重合。物體位于第一塊薄透鏡的前焦面上，要求：要求：(1) 討論光瞳/孔闌、光窗/場闌與漸暈光闌的位置；(2) 畫出物、像面上的漸暈區及光線的光路。2022年5月2日19時45分應用光學習題課212I) 當光闌位于兩透鏡中間時：孔闌入瞳出瞳F1F1F2F1A2A1Q1Q2P1P2P1P2B1B2B3B1B2B32022年5月2日19時45分應用光學習題課213F1F1F2F1A2A1II) 當光闌與第一塊透鏡重合時：孔闌入瞳出瞳Q1Q2P1P2B1B2B3B1B2B32022年5月2日19時45分應用光學習題課214F1F1F2F1A2A1III) 當光闌與第二塊透鏡重合時：孔闌入瞳出瞳Q1Q2B1B2B3B1B2B32022年5月2日19時45分應用光學習題課215F1F1F2F1A2A1IV) 當光闌與物面重合時：入瞳出瞳Q1Q2P1P2