Контрольная работа по Физике на тему: «Оптика»

1.1. Построить изображение предмета при его расположении на разных расстояниях от оптической системы. Задачу решить:
    а) для положительной системы при z = -2f’; z = -f’; z = 0; z = 0,5f’;
    б) для отрицательной системы при z = -4f; z = -2f.
    Положение главных плоскостей выбрать произвольно (расстояние между главными плоскостями ΔHH’ ≠ 0). Для одного положения предмета показать на схеме расстояния ΔHH’; f и f’; z и z’; a и a’.
1.3.2. Построением найти положение фокусов линз, для которых задано положение главных плоскостей, местоположение предметов и их изображений, находящихся в однородных средах.

1.5.7.  Рассчитать те параметры тонких линз, расположенных в воздухе, которые пропущены в таблице 1.1, и охарактеризовать полученное изображение, выполнив построение хода лучей. (Длины указаны в мм, а оптические силы в диоптриях).
    Дано: a = - 90 мм, a’ = -16 мм; y’ = 6 мм.
    Найти: z, z’, y, β, f’, Ф.
1.13. Расстояние между предметом и экраном l = 410 мм, фокусное расстояние объектива f’ = 75 мм, расстояние между главными плоскостями 
ΔHH’ = 10 мм. Определить расположение объектива, при котором на экране получается резкое изображение.
1.16.7. Перемещая объектив между предметом и экраном, находящимися на расстоянии l0 = 1000 мм друг от друга, получают на последнем изображения с увеличениями β1 = β0 = -10 и β2 = 1/β0 = -1/10. Расстояние между главными плоскостями объектива ΔHH’ = -10 мм. Выразить фокусное расстояние объектива через l0, β0 и ΔHH’. Вычислить f’, а также отрезки z0 и z0’. Вычислить новое значение увеличения β, а также требуемое перемещение объектива для получения резкого изображения на том же (не сместившемся) экране, если предмет смещен (удален) на расстояние Δl = -200 мм.

2.9. В коническом пучке лучей, опирающемся на диафрагмы диаметрами D1 = 24 мм и D2 = 30 мм, которые расположены на расстоянии d = 50 мм, необходимо установить плоское зеркало, отклоняющее оптическую ось на 90°. Определить световые размеры зеркала, если оно расположено на расстоянии z = 20 мм от первой диафрагмы.

2.11.7. Определить фокусное расстояние и положение главных плоскостей (отрезки SF, S’F’, SH, S’H’) в линзе, расположенной в воздухе и имеющей конструктивные параметры:
r1 = 60 мм; r2 = 100 мм; d = 6,0 мм; n = 1,5421.
Начертить линзу в правильном масштабе и показать её главные плоскости и фокусы, а также расстояния, определяющие их положения. Диаметр D линзы задать с учетом t.
    2.15. Определить фокусное расстояние и положение главных плоскостей конденсора, состоящего из двух одинаковых плоско-выпуклых линз, обращенных выпуклыми поверхностями друг к другу, с конструктивными па-раметрами:
    r1 = r4 = ∞; -r2 = r3 = 40 мм; толщина линзы d1 = 12 мм; n = 1,6475; расстояние между линзами d = 30 мм.
    Начертить конденсор в правильном масштабе, показать его главные плоскости и главные фокусы, а также расстояния, определяющие их положения.
2.18. Получить уравнение эллипсоидного зеркала, линейное увеличение которого β = -5,5. Центр предмета – разряда лампы – расположен в фокусе зеркала на расстоянии S = 80 мм от вершины зеркала. Решение пояснить схемой.
3.8. Тонкая линза диаметром 20 мм имеет фокусное расстояние f’ = 50 мм. Позади линзы на расстоянии 20 мм установлена диафрагма диаметром 10 мм. Найти диаметры входного и выходного зрачков, если предметная плоскость расположена в бесконечности. Определить угловое поле линзы в пространстве предметов при отсутствии виньетирования. Учесть, что входным зрачком является та диафрагма (или её изображение) которая имеет минимальный диаметр.

4.7. Микроскоп состоит из объектива 20×0,4 с фокусным расстоянием fоб’ = 8,4 мм и окуляра с увеличением  ок = 10х. Диаметр полевой диафрагмы Dпд = 14 мм. Определить следующие элементы оптической схемы микроскопа:
1) видимое увеличение; 2) линейное поле; 3) оптическую длину тубуса; 4) угловое поле окуляра; 5) апертурный угол; 6) положение и диаметр выходного зрачка; 7) линейный дифракционный предел разрешения.

5.2. Зрительная труба Кеплера имеет объектив с фокусным расстоянием fоб’ = 100 мм и диаметром D = 30 мм. Найти диаметр выходного зрачка и его удаление от задней главной плоскости окуляра, если fок’ = 10 мм. Апертурной диафрагмой является оправа объектива.
6.9. При каком диафрагменном числе необходимо провести съемку фотоаппаратом «ЛОМО-компакт» с объективом «Минитар» (f’ = 32 мм), чтобы передний план располагался на расстоянии 2,5 м, а задний план – на бесконечности? Принять диаметр кружка рассеяния δ’ = 0,04 мм. Определить дистанцию съемки.

6.20. Определить разрешающую способность в центре поля для передающей телевизионной головки, снабженной объективом ОКС-10 и видиконом ЛИ-415 с размерами фотокатода 9,5×12,7 мм. Фотографическая разрешающая способность объектива в центре поля составляет Nф = 65 мм-1. Разрешающая способность пленки КН-1 составляет Nпл = 140 мм-1. Число строк разложения nz = 625.

7.2. Анаморфотная система должна создавать изображение предмета со следующими увеличениями во взаимно перпендикулярных сечениях:
βГ = -3 и βВ = -5. Расстояние плоскости изображения от плоскости предмета составляет 180 мм. Определить положение компонентов системы относительно плоскости предмета и их фокусные расстояния.