题目
一短焦距物镜,已知其焦距为35mm,筒长(由物镜顶点到像面的距离)L=65mm,工作距(由系统最后一面到像平面的距离)lk=50mm,按最简单结构的薄透镜系统考虑,系统结构(即求f1f2),并简单画出光路图(标明各参量)。
一短焦距物镜,已知其焦距为35mm,筒长(由物镜顶点到像面的距离)L=65mm,工作距(由系统最后一面到像平面的距离)lk=50mm,按最简单结构的薄透镜系统考虑,系统结构(即求f1f2),并简单画出光路图(标明各参量)。
题目解答
答案
答案:
解析
步骤 1:定义变量和已知条件
- 焦距 $f' = 35mm$
- 筒长 $L = 65mm$
- 工作距 $l_k = 50mm$
- 选择 $h_1 = 100mm$ 作为参考高度
步骤 2:计算 $h_2$
- 由 $h_2 = h_1 - a_1 \tan U_1'$,其中 $a_1 = L - l_k = 65mm - 50mm = 15mm$
- $\tan U_1' = \frac{h_1}{f_1'} = \frac{100}{f_1'}$
- $h_2 = 100 - 15 \times \frac{100}{f_1'}$
步骤 3:计算 $\tan U_2'$
- $\tan U_2' = \tan U_2 + \frac{h_2}{f_2}$
- $\tan U_2 = \frac{100}{f_1'}$
- $\tan U_2' = \frac{100}{f_1'} + \frac{h_2}{f_2}$
步骤 4:利用焦距和工作距计算 $f_1'$ 和 $f_2'$
- $f' = \frac{h_1}{\tan U_2'} = 35mm$
- $l_k' = \frac{h_2}{\tan U_2'} = 50mm$
- 代入 $h_2$ 和 $\tan U_2'$ 的表达式,解方程组求得 $f_1'$ 和 $f_2'$
- 焦距 $f' = 35mm$
- 筒长 $L = 65mm$
- 工作距 $l_k = 50mm$
- 选择 $h_1 = 100mm$ 作为参考高度
步骤 2:计算 $h_2$
- 由 $h_2 = h_1 - a_1 \tan U_1'$,其中 $a_1 = L - l_k = 65mm - 50mm = 15mm$
- $\tan U_1' = \frac{h_1}{f_1'} = \frac{100}{f_1'}$
- $h_2 = 100 - 15 \times \frac{100}{f_1'}$
步骤 3:计算 $\tan U_2'$
- $\tan U_2' = \tan U_2 + \frac{h_2}{f_2}$
- $\tan U_2 = \frac{100}{f_1'}$
- $\tan U_2' = \frac{100}{f_1'} + \frac{h_2}{f_2}$
步骤 4:利用焦距和工作距计算 $f_1'$ 和 $f_2'$
- $f' = \frac{h_1}{\tan U_2'} = 35mm$
- $l_k' = \frac{h_2}{\tan U_2'} = 50mm$
- 代入 $h_2$ 和 $\tan U_2'$ 的表达式,解方程组求得 $f_1'$ 和 $f_2'$