Задачник по прикладной оптике - Апенко М.И.
ISBN 5-06-004258-8
Скачать (прямая ссылка):
Определить угловой размер Марса и вычислить расстояние от Земли до Марса при «Великом противостоянии» Марса. Диаметр Марса 6700 км.
Ответ: 25"; 5,7-107 км.
Задача 11.20. Зрительная труба с фокусным расстоянием объектива fj = 500 мм установлена на бесконечность. На какое расстояние М надо передвинуть окуляр трубы, чтобы ясно видеть предметы на расстоянии 50 м!
Ответ: Ас/ = 5 мм.
Задача 11.21. Найти фокусные расстояния компонентов видоискателя фотоаппарата, который должен иметь видимое увеличение Гт = 0,74х и оптическую длину ? = 26 мм.
Ответ: f' = —74 мм, /2'= 100 мм.
Задача 11.22. Галилеевский бинокль имеет следующие характеристики: Гт = 3х, световой диаметр объектива Do6= 32 мм, диаметр выходного зрачка D' = 4 мм, оптическую длину ? = 80 мм, удаление а’Р. выходного зрачка относительно задней главной точки окуляра а'Р.= 10 мм. Расчетом и построением, в масштабе определить величину и положение входного зрачка, угловое поле бинокля в пространстве предметов.
Ответ: D = 12 мм, а>=330 мм, входной зрачок мнимый; 2(0 = 5°33'.
Задача 11.23. Зрительная труба Кеплера состоит из объектива (fan'= 100 мм, D/ftf = 1:5, 2(0 = 8°), сетки и окуляра (fj = 20 мм).
Определить: 1) видимое увеличение зрительной трубы; 2) диаметры входного и выходного зрачков; 3) угловое поле окуляра; 4) световой диаметр сетки.
Ответ: 1) Гт = —5; 2) ?> = 20 мм\ D' = 4 мм; 3) 2(0 = 38°32';
4) ?>с = 3 4 мм.
Задача 11.24. Вычислить угловой предел разрешения зрительной трубы с видимым увеличением 10х и диаметром выходного зрачка
3 мм, определяемый 1) теорией дифракции; 2) возможностями глаза.
20*
307
Ответ: 1) \j/ = 4,67"; \j/ = 6".
Задача 11.25. Определить основные оптические характеристики зрительной трубы, которая позволяла бы наблюдать пространство предметов в направлении, перпендикулярном к линии визирования, в пределах ±200 м и удаленных от прибора на расстояние 4 км, если при этом необходимо различать детали предметов размером 0,4 м.
вет: Гт = 3х; 2о> = 5°43'12"(5,72°); D' = 2,33 мм. ача 11.26. Бинокль имеет видимое увеличение Гт = 8х, угл вое поле 2ш = 6° и диаметр выходного ачка D' = 5 мм. редел размеры линейного поля и линейный едел р ешения, котор обеспечивает нокль или система бинокля с глазом, для предметов, удаленных на расстояние 3 км.
Ответ: 2у= 314,4 м\ 8,= 50,9лш; через бинокль глаз смож различить едметы с угловым предельным размером ц/ = 7,5", т. 52= 109,08 мм.
Задача 11.27. Определить фокусные расстояния положительного компонента объектива и фокусирующей линзы трубы с внутренней фокусировкой, если расстояние от первого компонента до сетки Z= 150 мм, расстояние между компонентами объектива d = 60 мм, а эквивалентное фокусное расстояние телеобъектива /' = 250 мм.
Ответ: /' = 93,75 мм, fi' = -54 мм.
Задача 11.28. Телеобъектив зрительной трубы с увеличением Гт = -20 состоит из двух тонких компонентов с фокусными расстояниями /' = -// =/' = 200 мм так, что эквивалентное фокусное расстояние объектива fj = 2/'. Определить расстояние между компонентами объектива и длину зрительной трубы. Окуляр считать тонким.
Ответ: d{ = 100 мм, L = 320 мм.
Задача 11.29. Определить световой диаметр объектива телескопической системы, если ее входной зрачок вынесен вперед на расстояние аР=-50 мм, диаметр входного зрачка D = 20 мм, а коэффициент виньетирования кш = 0,5. Угловое поля объектива 2ш = 21°. Определить также световой диаметр объектива при отсутствии виньетирования.
Ответ: Z)oG= 34 мм при ки = 0,5; Do6= 44 мм при отсутствии виньетирования.
Задача 11.30. Выполнить габаритный расчет зрительной трубы теодолита с внутренней фокусировкой, состоящей из двухкомпонентного телеобъектива с /' = 100 мм, fj = -50 мм, ef,= 10 мм и окуляра с фокусным расстоянием/,/ = 10 мм. Зрительная труба должна иметь следующие характеристики: угловое поле 2(0 = 2°, диаметр выходного зрачка D' = 1,6 мм. Все компоненты считать бесконечно тонкими.
308
Определить: 1) увеличение теодолита; 2) световой диаметр объектива; 3) предел разрешения, исходя из практического критерия;
4) угловое поле окуляра; 5) световой диаметр сетки; 6) световой диаметр фокусирующей линзы; 7) световой диаметр окуляра; 8) удаление выходного зрачка; 9) оптическую длину системы; 10) в какую сторону и на сколько необходимо переместить фокусирующую линзу для перефокусировки трубы от бесконечности до
1,5 м. На оптической схеме показать ход апертурного и наклонных лучей.
Ответ: 1) Г = -25*; 2) Д*=40 мм; 3) \|/=3"; 4) 2ш = 47°16';
5) Д. = ?>пд= 8,75 мм; 6) ?>фл= 14,45 мм; 7) D0K= 11,19 мм; 8) а'Р'= 10,96 мм; 9) L = 155 мм; 10) Ас/, = 6,6 мм.
Задача 11.31. Фокусное расстояние объектива зрительной трубы прямого изображения/'= 150лш, а оборачивающей линзы/'= 50 мм. Видимое увеличение трубы Гт = 6х, а увеличение оборачивающей линзы (5=—1.
Определить фокусное расстояние/' коллектива и длину зрительной трубы.
Ответ’. /' = 60 мм, L - 375 мм.
Задача 11.32. Определить положение входного зрачка в телескопической системе Кеплера длиной 150 мм, если фокусное расстояние объектива //= 120 мм, удаление выходного зрачка s'P.= 35 мм, задний фокальный отрезок окуляра s'r = 30 мм и сферическая аберрация в зрачках As'P. = 2 мм.
