7. 在参考文献2中找出如下所例的各棱镜，画出主截面图，列出各工作面间的角度参数，并写出它们各自的作用矩阵：

①列曼棱镜LIII?0?、②等腰棱镜DIII?45?、③等腰棱镜DIII?180?、④别汉棱镜FB?0?、⑤阿贝棱镜FA?0?、⑥潜望棱镜FQ?0?、⑦复合棱镜FY?60?。 8. 分别计算出如下棱镜的最大像倾斜方向：

①一次反射的直角棱镜、②两次反射的直角棱镜、③直角屋脊棱镜、④五角棱镜、⑤列曼棱镜。

9. 试证明，表述一对屋脊面对光线反射作用的作用矩阵可以等效为以屋脊棱为法线的一平面反射镜对光线的反射矩阵乘以-1。

10. 分别计算出道威棱镜，直角屋脊棱镜的光学平行度。

5 常用光学系统

参考文献:

1. 袁旭滄. 应用光学. 北京：国防工业出版社，1988

2. 安连生，李林，李全臣. 应用光学.北京：北京理工大学出版社，2000

3. Smith W J. Modern Optical Engineering. Boston: The McGreaw-Hill Companies, Inc, 2001 4. Ditteon Richard. Modern Geometrical Optics. New York: John Wiley & Sons, Inc, 1998 5. 王之江. 光学设计理论基础. 北京：科学出版社，1985 6. 胡家升. 光学工程导论.大连：大连理工大学出版社，2002

7. 中国大百科全书，物理学. 北京：中国大百科全书出版社，1994. p1131 8. 王子余. 几何光学与光学设计. 杭州：浙江大学出版社，1989

9. 周炳昆，高以智，陈倜嵘等. 激光原理. 北京：国防工业出版社，2000

10. Walker Bruce H. Optical Engineering Fundamentals. Bellingham, Washington: SPIE, 1998 11. Walker B H. Optical Design for Visual Systems. Bellingham, Washington: SPIE, 2000 12. Smith W J. Practical Optical System Layout. New York: MicGraw- Hill, 1997

13. 光学仪器设计手册，上册. 北京：国防工业出版社，1971

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14. 李士贤，安连生，崔桂华.应用光学 理论概要?例题详解?习题汇编?考研试题. 北京：北京理工大学出版社，1994

习题：

1. 在第二章、第三章中定义了横向放大率?，轴向放大率?，角放大率?，这一章又引出了视角放大率?，针对无焦系统简述它们的区别与联系。

2. 手头有两块焦距f??25mm为的单薄透镜，现想由它们拼搭出视觉放大率?为4?的放大镜，试问系统应如何配置？并画出系统结构简图。

3. 有一显微镜，物镜的放大率???40?，目镜的倍率为?e?15?（均为薄透镜），物镜的共轭距为195mm，求物镜和目镜的焦距，求物镜和目镜间的间距，求总倍率。

4. 用一个读数显微镜观察直径为200mm的圆形刻度盘，两刻划线之间对应的圆心角为6??，要求通过显微镜以后两刻划线之间对应的视角为1?，应使用多大倍率的显微镜？如果目镜的倍率为10?，则物镜的倍率为多大？

5. 一架望远镜由一块焦距为fo??250mm的物镜和一块焦距为fe??25mm的目镜组成。如果希望对无穷远的物最终成像在无穷远，那么两块透镜间的间距为多少？此对的系统放大率为多少？

6. 有一架视角最大率为???6的刻卜勒望远镜，物镜和目镜之间有一块转像棱镜，共展开长度为30mm，材料折射率为1.5。将物镜和目镜都当成薄透镜的话，这架望远镜拉直后的筒长为150mm，试求物镜和目镜的焦距。

??7. 一个5伽利略望远镜，物镜的焦距为120mm，当一个具有?1000深度近视眼的人用这

?一望远镜观察远物时，目镜应向何方向移动？移动多少距离？而当被500的远视眼的人观察时，目镜应的何方向移动？移动多少距离？

8. 一个显微镜系统，物镜的焦距fo??15mm，目镜的焦距fe??25mm（设均为薄透镜），二者相距190mm，求显微镜的放大率和物体位置。如将此系统看成一个放大镜，其等效焦距和倍率是多少？

9. 一望远镜，长度为160mm，倍率??7，求分别为刻卜勒望远镜和伽里略望远镜时，物

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?

镜和目镜的焦距。如果伽里略望远镜的物镜与刻卜勒望远镜的物镜焦距相同，问伽里略望远镜的长度是刻卜勒望远镜的多少分之一？

10. 有一双胶合望远镜物镜，其焦距fo??150mm，最后一面到像方焦点的距离为145mm，古其后加入普罗型转向棱镜后，相当于加入了两块厚度各为48mm似平行平板，设棱镜材料折射率为1.5，求此时像方主面和像方焦点离双胶合物镜最后一面的距离。若在此物镜前加上一个伽里略望远镜，问整个系统的焦距是多少？像方基点的位置有无变化？

6 光学系统中的光束限制

参考文献:

1. 郁道银，谈恒英. 工程光学. 北京：机械工业出版社，1999

2. 袁旭滄. 应用光学. 北京：国防工业出版社，1973（及1979, 1988等版） 3. 中国大百科全书，物理学. 北京：中国大百科全书出版社，1994. 4. 王子余. 几何光学与光学设计. 杭州：浙江大学出版社，1989

5. Shannon R R. The Art and Science of Optical Design. Cambridge: Cambridge University Press, 1997

6. Fischer Robert E. Optical System Design. New York: Mcgraw- Hill, 2000

7. Smith W J. Modern Optical Engineering. Boston: The McGreaw-Hill Companies, Inc, 2001 8. Ditteon Richard. Modern Geometrical Optics. New York: John Wiley & Sons, Inc, 1998 9. 王之江. 光学设计理论基础. 北京：科学出版社，1985

10. 安连生，李林，李全臣. 应用光学.北京：北京理工大学出版社，2000

11. 李士贤，安连生，崔桂华.应用光学 理论概要?例题详解?习题汇编?考研试题. 北京：北京理工大学出版社，1994

习 题

1. 设照相物镜的焦距等于75毫米，底片尺寸为55×55毫米2，求该照相物镜的最大视场角等于多少？

2. 为什么大多数望远镜和显微镜的孔径光阑都位于物镜上？

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3. 假定显微镜目镜的视放大率?目?15，物镜的倍率??2.5x，出瞳直径为2mm。求物镜的焦距和要求的通光口径。如该显微镜用于测量，问物镜的通光口径需要多大（显微镜物镜的物平面到像平面的距离为180毫米）？

4. 在§6.3中的双目望远镜学系统中，假定物镜的口径为30，目镜的通光口径为20，如果系统中没有视场光阑，问该望远镜最大的极限视场角等于多少？渐晕系数KD=0.5的视场角等于多少？

5. 如果要求上述系统的出射瞳孔离开目镜像方主面的距离为15mm，求在物镜焦面上加入的场镜焦距。

6. 利用第二章至第三章中讨论过的近轴光线追迹公式分别计算§6.3中双目望远镜当孔径光阑处于所列的三个不同位置时主光线在各光学元件上的投射高度和出瞳距（要求逐步列出计算过程）。

7. 针对望远镜系统，并设孔径光阑位于望远镜物镜前若干距离，画图导出系统中光学元件的通光口径D通的计算公式为

D通?2(h?hz)

x其中h是轴上点边缘光线在该元件上的投射高度，hz是最大视场主光线在该元件上的投射高度。

8. 某一显微物镜，为什么当孔径光阑放置于该物镜上时（即让显微物镜框起孔径光阑的作用），该显微物镜的通光口径最少？

9. 在开普勒望远镜系统中应用远心光路时，孔径光阑应放在什么地方？

7 光学系统的分辨率、景深及光能的传递

参考文献：

1. Hecht E. Optics. Reading, Massachusetts: Addison-Wesley, 1987 2. 钟锡华. 现代光学基础. 北京：北京大学出版社，2003 3. 张以谟. 应用光学（上册）.北京：机械工业出版社，1982 4. 王子余. 几何光学与光学设计. 杭州：浙江大学出版社，1989 5. 袁旭滄. 应用光学. 北京：国防工业出版社，1988

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