光学第06章答案_光能及其传播计算.pdf

1. 有一钨丝白炽灯，各方向的平均发光强度正好与灯泡的功率(瓦数)相同，问该灯泡每瓦电 功率的发光效率为多少？  4I 0 解：发光效率 12.57 (lm/W) W I 0 2.一个3×4m2 的房间被一挂在房顶天花板中间的100W 吊灯(相当于100 坎德拉的发光强度) 所照明。灯泡离地板的高度为2.5m，求灯下地板上和房间角落地板上的照度。 解：(1)、 灯下地板上的照度： E  4I 0 100 16(lx) S 4r2 2.52 (2)、房间角落地板上的照度： 如图可知，灯到地板的距离为R 2.52 2.52 3.5355m 2.5 cos i 0.7071 R I cos i 1000.7071 点光源的光照度E 5.6569 （lx ） R 2 12.5 3.与一平面镜相距2.5m 处有一与之平行的屏幕，其间距平面镜0.5m 处有一发光强度为20 坎德拉的均匀发光点光源，设平面镜的反射率为0.9，求屏幕上与法线交点处的照度。 解： 4.拍照时，为获得底片的适度曝光，根据电子测光系统指示，在取曝光时间为 1/255 秒时， 光圈数(即相对孔径的倒数)应为8。现在为了拍摄快速运动目标，需将曝光时间缩短为1/500 秒，问光圈数应改为多少？反之，希望拍照时有较大的景深，需将光圈数改为11， 问曝光 时间应为多少？ 解： 5.有二个发光强度不同的点光源分立在光具座的二端，相距2 米。当光屏位于距亮光源1.4m 时，正好二光源在屏的二边产生相同的照度。现在于亮光源之前放一中性滤光片，正好使在 相反位置(即离较暗光源1.4m)时的光屏上具有相同的照度。求所加滤光片的透过率。 解：当点光源垂直照射时，距离r 处的光照度为  4I I E S 4r 2 r 2 设亮光源和暗光源的发光强度分别为 , , 距离光具座的距离分别为 , ，滤光片的透 I I r r 1 2 1 2 过率为x. 根据题意则有： I I I x I 1 2 和 1 2 1.42 0.62 0.62 1.42 有此可解得：x=3.374% 7.在一个仪器的照明系统中，光源为6 伏25 瓦的仪器用钨丝灯泡，发光效率为14 流明/瓦， 设其为在光轴上的均匀发光的点光源，且对聚光镜所张的孔径角为 。求灯泡发出的 总光通量以及能进入聚光镜的光通量。 解： W 2514 350lm 2 2 2 0  4I0 sin (U / 2) sin (U / 2) 350sin 15 23.45lm 9.一个光学系统，对 100 倍焦距处的物面成一缩小到 1/50 倍的像，物方孔径角为 ≈u ＝0.005，物面的照度为1000 勒克斯，反射系数为 ，系统的透过率为 ，求 像面的照度。 解： 11、对远物摄影时，要求曝光量 勒克斯.秒，被摄物体的表面亮度为0.36 坎德 2 拉/cm ，物镜的透过率 ，如取曝光时间为1/100 秒，问应选用多大光圈数？ 设物镜 为对称型系统， 。 解： 12.如图13-77 的放映系统，聚光镜 紧靠物镜(为一