眼睛和目视光学系统例题黄振永老师

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Appliedoptics黄振永
Chapter3:instrumentsforhumaneyes

1:对正常人眼,如要观察2m远的目标,需要调节多少视度?
11
0.5视度需调节0.5视度。解:SD
l2m
2:如要求测微目镜的对准精度为0.001mm,使用夹线对准精度为10〞,试问需采用多大焦距的测微目镜?
:从题意可知,测微目镜的镜焦距的大小应使夹线角对准精度为10〞,这就和测微目镜分划面上的线对准精度正好配合,如1所示。
B

A
f
AB=0.001mm,10''
f'
AB0.001
20.63mmtgtg10''

测微目镜的焦距可取为20.63mm
3已知显微镜的视放大率为300目镜的焦距为20mm求显微镜物镜的倍率。假定人眼的视角分辨率为60〞,问使用该显微镜观察时,能分辨的两物点的最小距离等于多少?
/
解:①已知目镜焦距f20mm,根据目镜视放大率公式

250
12.5/f
②显微镜的视放大率等于物镜的垂轴放大率和目镜视
1

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放大率的乘积。因为300,所以
③目镜焦平面上可分辨距离
300
2412.5
/
物方可分辨的最'ftan20mmtan60''0.0058mm
小距离
'0.058
0.0002424
4:用一架5的开普勒望远镜通过一个观察窗观察位于距500mm远处的目标,假定该望远镜的物镜和目镜之间有足够
/
的调焦可能,该望远镜物镜焦距f求此时仪器的实际100mm
视放大率等于多少?
解:求目镜的焦距:f
/

/f


100
20mm;求物体通5
111
过物镜的像距l'和物镜的垂轴放大率由高斯公式/
l'lf得:
111y'l'1251l'125mml'500100yl5004
tan
y
500
tan'
y'y/4y/
2080f
/tan
视放大率
tan


y/80
6.25
y/500
此时实际的视放大率为6.25×,而不是5×。
5在一个2伽里略望远镜物镜前,加一个焦距为100mm的正透镜,构成一个组合放大镜。问此组合放大镜的视放大率等于多少倍?对一个近视500度的观察者,需要调节视度,目镜应
2

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个方移动(靠近镜还远离物镜)若目
/f
=20mm,目镜移动量是多少?
本题第一问是求组合放大镜的放大率。从题意可想到,如果求出组合放大镜的焦距,则可知其视放大率。我们画出光路图。由于焦距是焦点到主面的距离,只要延长平行于光轴的出射光线,便可找到物方主点H,显然HA即为组合放大镜的焦距。从图5-4可见h=h1BH=h2因为伽里略望远镜视放大率2可以证明h1/h2hBH2,所以AH=f1//2f50mm,即组f/50mm
250/505
本题第二问是要求500度的近视眼观察者需调节的目镜的移
/
SDf
动量和方向。由目镜移动量公式x=(mm可知,当SD=
1000
5202
2(mm5x=
1000
x为正值,说明负目镜的物方焦点应向左移,即目镜向靠近物镜的方向移,这样无限远物体通过物镜的像点在目镜物方焦点的右侧,通过目镜后成一放大的虚像,为近视眼所观察。
6我国自行研制的基线为1.2m的体视测距机,其视放大15,向该测距机在5km距离上的测距误差是多少?
解:根据对体视误差的讨论可知,测距误差公式为
l2l510
B
5
l5000mB=1.2m,15代入上式,則
50002
l51069(m
1.215
5
7:一个年龄为50岁的人,近点距离为-0.4m,远点距离
3

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/064b0833eefdc8d376ee3271.html

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