神马作文网第十五届全国中学生物理竞赛 复赛 第一题
来源：学生作业帮 编辑：神马作文网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/11/18 07:08:36
第十五届全国中学生物理竞赛 复赛 第一题
我想问一下,为什么光屏上的像的中间部分较亮,边缘部分较暗
如图所示,和 为两个共轴的薄凸透镜,为其主轴,的焦距 = 10 cm ,口径（直径）为 = 4.0 cm ,的焦距 = 5.0 cm ,口径（直径）为 = 2.0 cm .两镜相距a = 30 cm .AB为一与透镜共轴的直径为d = 2.0 cm的均匀发光圆盘,它有清晰的边缘,把它放在 左侧20 cm处,它在 右侧垂直于 的光屏P上成像.
1、求光屏应放在何处；
2、现发现光屏上的像的中间部分较亮,边缘部分较暗.为了使像的边缘部分也能和中间部分一样亮,但又不改变像的位置和大小,可以在 上插放一个共轴的薄透镜 .求 应放在何处；口径（直径）至少要多大；焦距应是多少.
我想问一下,为什么光屏上的像的中间部分较亮,边缘部分较暗
如图所示,和 为两个共轴的薄凸透镜,为其主轴,的焦距 = 10 cm ,口径（直径）为 = 4.0 cm ,的焦距 = 5.0 cm ,口径（直径）为 = 2.0 cm .两镜相距a = 30 cm .AB为一与透镜共轴的直径为d = 2.0 cm的均匀发光圆盘,它有清晰的边缘,把它放在 左侧20 cm处,它在 右侧垂直于 的光屏P上成像.
1、求光屏应放在何处；
2、现发现光屏上的像的中间部分较亮,边缘部分较暗.为了使像的边缘部分也能和中间部分一样亮,但又不改变像的位置和大小,可以在 上插放一个共轴的薄透镜 .求 应放在何处；口径（直径）至少要多大；焦距应是多少.
像中间部分亮,边缘部分暗,是由于渐晕效应,本质是成像系统的孔径对光束的限制.
先要给你讲一下什么叫孔径光阑和视场光阑.
将成像系统中所有孔径包括透镜边框全部成像到物空间,比较物平面的轴上点对这些孔径的张角,最小者为入射光瞳简称入瞳,入瞳的实体为孔径光阑,即入瞳是孔径光阑在物空间的像.孔径光阑是限制光束孔径的.
将所有孔径成像到物空间,比较入瞳中心对这些孔径的张角,最小者为入射窗简称入窗,入窗的实体为视场光阑.视场光阑是限制视场大小的.
将L1对L2成的像L2'画出来,L2'在AB和L1之间,此时L2'就是入瞳,你会发现AB上不同点发出的光完整通过L2'后,中间部分能完整通过边缘部分会有一部分光被L1的边缘挡住,因此最后的像是中间亮边缘暗.
我们只要在L1和L2之间加入一个透镜,使入瞳L2'的位置满足这样一个条件,即AB上点发出的光通过L2'后都能完整通过L1.实际上就是L2'到L1的距离要小于8cm.然后又要求像的位置和大小不变,那么把透镜放到L1所成的AB的像A'B'上即可.同时这个透镜即不能是孔径光阑也不能是视场光阑,所以这个透镜的口径必须大于某个值.
先要给你讲一下什么叫孔径光阑和视场光阑.
将成像系统中所有孔径包括透镜边框全部成像到物空间,比较物平面的轴上点对这些孔径的张角,最小者为入射光瞳简称入瞳,入瞳的实体为孔径光阑,即入瞳是孔径光阑在物空间的像.孔径光阑是限制光束孔径的.
将所有孔径成像到物空间,比较入瞳中心对这些孔径的张角,最小者为入射窗简称入窗,入窗的实体为视场光阑.视场光阑是限制视场大小的.
将L1对L2成的像L2'画出来,L2'在AB和L1之间,此时L2'就是入瞳,你会发现AB上不同点发出的光完整通过L2'后,中间部分能完整通过边缘部分会有一部分光被L1的边缘挡住,因此最后的像是中间亮边缘暗.
我们只要在L1和L2之间加入一个透镜,使入瞳L2'的位置满足这样一个条件,即AB上点发出的光通过L2'后都能完整通过L1.实际上就是L2'到L1的距离要小于8cm.然后又要求像的位置和大小不变,那么把透镜放到L1所成的AB的像A'B'上即可.同时这个透镜即不能是孔径光阑也不能是视场光阑,所以这个透镜的口径必须大于某个值.