光学测试题4-解答-更新

光学测试题4一．填空题1.人眼的明视距离在距人眼约__25__cm处，人眼最敏感的光的颜色为___绿____色。2.显微镜的聚光本领取决于__数值孔径__，一般通过_油浸_（方法）来提高这一参数；望远镜的聚光本领取决于_相对孔径_。3.指定材料制成的棱镜，角色散率与_折射棱角_成正比，色分辨本领与底面宽度成正比。4.光学仪器的分辨极限不能无限小是由于光的_衍射_。二．简答题1.实际的光学仪器一般需要权衡解决哪两类参数矛盾？P165成像清晰度与系统聚光本领之间的矛盾成像清晰度与细节分辨程度之间的矛盾2.什么叫有效光阑？如何确定一个光学系统的有效光阑？P180、181在所有光阑中，限制入射光束最起作用的那个光阑，称为有效光阑或孔径光阑。确定任何光具组有效光阑的方法是：先求出每一个给定光阑包括透镜边缘对其前面（向着物空间方面）那一部分光具组所成的像，找出所有这些像和第一个透镜边缘对指定的物点所张的角，在这些张角中找出最小的那个，和这最小的张角对应的光阑就是对于该物点的有效光阑。3.什么叫入射光瞳？什么叫出射光瞳？P180有效光阑被自己前面部分的光具组所成的像称为入射光瞳；被自己后面部分的光具组所成的像称为出射光瞳4.若光具组仅是单独的一个薄透镜，则有效光阑、入射光瞳和出射光瞳分别是什么？P182有效光阑、入射光瞳和出射光瞳均为透镜自身的边缘。三．计算题1.若要求显微镜能分辨相距0.000375mm的两点，用波长为550nm的可见光照明，若要求此两点放大后的视角为'2，则显微镜的放大本领是多少？习题4.171806022''U，cmmmU25000375.0，5.387'UUM2.一显微镜物镜焦距为0.5cm，目镜焦距为2cm，两镜间距为22cm。观察者看到的像在无穷远处。试求物体到物镜的距离和显微镜的放大本领。习题4.622,2,5.0'1'2'1slff，对于物镜'11111'1fss，51.01s5502255.022'25'21fcmflM3.美国锁眼系列间谍卫星在离地面200-1000km的高空拍摄地面上的物体，可以分辨地面上相距0.1m光学测试题4的两点，照相机镜头的口径至少要多大？设感光的波长为550nm。习题4.23l=200-1000km，y=0.1m，550nm，dly22.1mmkmnmyld71.61.0100055022.122.1max4.已知月地距离约为3.8×105km,用上海天文台1.56m口径和美国-加拿大即将建设完成的30m口径的天体测量望远镜能分辨月球表面上两点的最小距离分别为多少？设波长为550nm.习题4.24dly22.1mymmkmnmdly5.8,16356.1108.355022.122.12515.在通常亮度下，人眼瞳孔直径约为3mm，若视觉感受最灵敏的光波长为5500Å。试问：习题4.18（1）人眼最小分辨角是多大？（2）在教室的黑板上，画的等号的两横线相距2mm，坐在距黑板10m处的同学能否看清？（要有计算过程）（1）radd41025.222.1，（2）radmmm4'102102不能看清6.设计一光栅，要求（1）使波长600nm的第三级谱线的衍射角小于30，并能分辨其0.01nm的波长差；（2）色散尽可能大；（3）第四级谱线缺级，求缝宽、缝数、光栅常数和总宽度。用这块光栅总共能看到600nm的几条谱线。习题4.1630，600nm，=0.01m，j=3,（1）jdsind=3.6um,第四级缺级d/b=4b=0.9umjNPN=20000,总宽度l=Nd=72mm（2）色散率cosdjD，Dcos，30（3）6sinddj，第四级缺级，因此看到9条谱线：0，±1，±2，±3，±5