光学设计cad简答题
光学设计简答题习题详解
h1 h2 f1 ' = = 24.306, f 2 ' = = −54.167 u1 '−u1 u 2 '−u2
tg W =
(40 − 30) / 2 ∴ 2W = 11.42° 50
40 / 2 ∴ 2W = 43.6° tg W = 50
30
30
H1 H1’
有一焦距为50mm的放大镜，直径D＝40mm，人眼瞳孔离放大镜20mm来观看位于物方 焦平面上的物体。瞳孔直径为4mm。问此系统中，何者为孔阑、何者为渐晕光阑，并 求入瞳、出瞳和渐晕光阑的像的位置和大小；并求能看到半渐晕时的视场范围。 本题在像方做较为方便。位于物方 焦面上的物成像于无穷远，由像方 无穷远轴上点判断，瞳孔为孔阑， 放大镜为渐晕光阑。 入瞳：瞳孔经放大镜所成的像
l p ' = 26.25 mm
tg W ' =
40 / 2 =1 20
2 y = 2 f ' tg W ' = 100(mm)
tg W ' = 20 ∴ 2W ' = 2 × tg −1 (20 tg 1.6°) = 58.3799° tg W
有一4倍的伽利略望远镜(目镜为负)，物镜焦距160mm，直径40mm，眼瞳在 目镜后10mm，直径5mm，为出瞳。目镜直径10mm。(1)何为渐晕光阑？其在 物空间和像空间的像位置和大小？(2)无渐晕时视场角？(3)半渐晕时视场角？
一个光学系统，对100倍焦距处的物面成一缩小到1/50的像，物方孔径角为sinU≈u=0.005， 物面的照度为1000lx，反射率为ρ=0.75，系统的透过率为K=0.8，求像面的照度。
L= E' = =(
M
π
CAD简答题复习一
（5）用绘图视图管理器中的“比例”确定比例。
（6）用绘图视图管理器中的“截面”来确定是否有剖面、用什么方式的剖视图（全剖、
半剖、局部剖、破断视图）。（切记本段第2条）
（7）用绘图视图管理器中的“显示方式”确定工程图的显示方式（应选无隐藏线方式）
以及相切线的显示方式（默认时在相切处有实线，按国标要求相切处无线，要改成无）。
【撤销】：撤销使截面进入刚好导致冲突操作之前的状态。当选择【撤销】之后，【重做】命令不可用，因为最后一次操作还没有完成。
【删除】：选取要移除的约束或尺寸。
【尺寸】|【参照】：选取一个尺寸以转换为一个参照。仅在存在冲突尺寸时才有效。
【说明】：选取一个约束，获取该约束的说明。草绘器将加亮显示与该约束有关的图元。
隐藏只是视觉上看不到了而以，实际特征还存在
直接在模型树上选中零件或者特征，在右键菜单内选择即可
8生成工程图的基本步骤。
（1）生成三维模型。
（2）在3D中建立合适的剖面。
（3）通过新文件进入2D剖面，修改制图标准。
（4）生成常规视图：一般用几何参照来确定投影方向，如果生成时按系统默认方向生
成三维图，则可用模型中的名称来确定投影方向。
（8）按要求增加投影视图（插入→绘图视图→投影视图），把鼠标放在新生视图上，点
击右键，通过属性选项进入“绘图视图管理器”修改视图属性，其中“显示方式”必
光学cad答案二
光学cad答案⼆光学系统设计(⼆)⼀、单项选择题（本⼤题共 20⼩题。
每⼩题 1 分，共 20 分）在每⼩题列出的四个备选项中只有⼀个是正确的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均⽆分。
1．当⼊瞳在单个折射球⾯（0>r ）的球⼼右侧时，产⽣⼦午彗差是 ( )。
A.正值B.负值C.零D.⽆法判断2．假定物位于有限距离处，⼤⼩为-y ，当⼊瞳在单正透镜的左侧时，产⽣畸变的是 ( )。
A.正值B.负值C.零D.⽆法判断3．下列各条件中，描述垂轴⼩线段完善成像的条件是 ( )。
A.正弦条件B. 余弦条件C. 等晕条件D. 赫歇尔条件4．边缘光和近轴光⾊差之差称为 ( ) 。
A.球差B. 位置⾊差C. ⼆级光谱D. ⾊球差5．下列像差中需要校正⼆级光谱的是 ( )。
A.低倍显微物镜B.长焦距平⾏光管物镜C.望远物镜D.照相物镜6．对于密接双薄透镜系统，要消除⼆级光谱，两透镜介质应满⾜ ( )。
A.相对⾊散相同，阿贝常数相差较⼩B.相对⾊散相同，阿贝常数相差较⼤C.相对⾊散相差较⼤，阿贝常数相同D.相对⾊散相差较⼩，阿贝常数相同7．对于球⾯反射镜，其初级球差表达公式为 ( )。
A.?δ2h 81L =' B. ?δ2h 81L -=' C. ?δ2h 41L =' D. ?δ2h 41L -=' 8．下列光学系统中属于⼤视场⼤孔径的光学系统是 ( )。
A.显微物镜B.望远物镜C.⽬镜D. 照相物镜9．场曲之差称为 ( )。
A.球差B. 彗差C. 像散D. ⾊差10．初级球差与视场⽆关，与孔径的平⽅成 ( )。
A.正⽐关系B.反⽐关系C.倒数关系D.相反数关系11．场镜除产⽣场曲外，还会产⽣ ( )。
A.球差B.彗差C.像散D.畸变12．普通的正透镜产⽣的场曲值为 ( )。
A.正值B.负值C.零D.⽆法判断13．弯⽉形厚透镜的介质折射率为1.5，若要⾃⾝消除⾊差，1r 与2r 的差值应满⾜ ( )。
光学设计cad答案三
光学系统设计(三)一、单项选择题（本大题共 20小题。
每小题 1 分，共 20 分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是正确的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1．系统的像散为零，则系统的子午场曲值( )。
A.大于零B.小于零C.等于零D.无法判断2．双胶合薄透镜组，如果位置色差校正为零，则倍率色差值为 ( )。
A.大于零B.小于零C.等于零D.无法判断3．下列像差中，对孔径光阑的大小和位置均有影响的是( )。
A.球差B. 彗差C. 像散和场曲D.畸变4．除球心和顶点外，第三对无球差点的物方截距为 ( ) 。
A.r n n n L '+= B. r n n n L ''+= C. r n n n L '-= D. r n n n L ''-= 5．下列像差中，属于轴外点细光束像差的是( )。
A.球差B.子午彗差C.子午场曲D.畸变6．瑞利判据表明，焦深是实际像点在高斯像点前后一定范围内时，波像差不会超过 ( )。
A.λ21 B. λ31 C. λ41 D. λ517．对于目视光学系统，介质材料的阿贝常数定义为 ( )。
A.C F D D n n 1n --=ν B. C F D D n n 1n ++=ν C. C F D D n n 1n -+=ν D. C F D D n n 1n +-=ν 8．9K 玻璃和6ZF 玻璃属于 ( )。
A.冕牌玻璃和火石玻璃B.火石玻璃和冕牌玻璃C.均属火石玻璃D.均属冕牌玻璃9．在ZEMAX软件中进行显微物镜镜设计，输入视场数据时，应选择 ( )。
A. Angle（Deg）B. Object HeightC. Paraxial Image HeightD. Real Image Height10．在ZEMAX软件中表示传递函数的是下列的哪个缩写图标 ( )。
A.FieB.OptC.SptD.Mtf11．下列各镜头中，在进行设计时，应采用正追光线的是 ( )。
光学设计与光学系统考试试题
光学设计与光学系统考试试题一、选择题1. 光学系统的主要组成部分是：A. 光源、光学元件、光检测器B. 光源、光学元件、光束转换器C. 光源、光束转换器、光检测器D. 光源、光束转换器、光学元件2. 光学设计中，光学元件的主要功能是：A. 发光B. 收光C. 分光D. 合光3. 光学元件的表面质量通常使用以下参数来描述：A. 球差、像散、像差B. 发散角、收敛角、折射率C. 曲率、溶解度、透明度D. 平整度、波纹度、表面质量4. 光学系统的焦距与光线的角度关系可以用以下公式表示：A. f = 1 / (n-1)B. f = 1 / (n*sin(θ))C. f = n * (sin(θ))D. f = (n-1) / (α)5. 光线通过球面透镜的折射公式为：A. n1*sin(θ1) = n2*sin(θ2)B. n1*sin(θ1) = n2*sin(θ2) + dC. n1*cos(θ1) = n2*cos(θ2)D. n1*cos(θ1) = n2*cos(θ2) + d二、填空题1. 设平行光束垂直入射到折射率为1.5的透镜上，透镜的曲率半径为10 cm，则透镜的焦距为_________。
2. 双凸透镜的两个球面的曲率半径为R1和R2，透镜的折射率为n，透镜的焦距与两个球面的曲率半径满足以下关系：_________。
三、计算题1. 设在光学系统中，光线由折射率为1.52的介质入射到折射率为1.36的介质中，入射角为30°，求折射角。
2. 设凸透镜的焦距为20 cm，物距为40 cm，求像距和放大率。
四、综合题1. 现有一具有两个球面的双凹透镜，其中一个球面的曲率半径为20 cm，另一个球面的曲率半径为30 cm。
透镜的折射率为1.5。
请计算该透镜的焦距，并给出该透镜的光路图。
2. 利用光学设计软件，设计一个具有折射率为1.5的透镜系统，要求透镜系统的焦距为50 cm，且系统的物距为30 cm。
CAD简答题
1、简述块的优点。
答：（1）建立用户图形库，提高绘图速度；（2）修改方便；（3）节省存储空间；（4）加入属性信息。
2、AutoCAD中图层有哪些特点？答：（1）用户可以在一幅图形中定义任意数量的图层。
系统对图层的数目没有限制，对每一图层上的对象也没有任何限制；（2）每个图层有一个名字；（3）用户只能在当前图层上绘制图形，但用户可以对位于不同图层上的对象同时进行编辑操作；（4）各图层具有相同的坐标系、绘图界限、显示是的缩放倍数；（5）用户可以对各图层进行打开、关闭、冻结、解冻、锁定或解锁等操作；（6）可以设置各自层的颜色、线型。
3、什么是线型比例因子？答：AutoCAD的线型是一系列具有确定长度的短划、空格及点的组合的复合。
显然，对不同比例的图形这“确定的长度”也应有相应的改变，这种改变的比例叫做线型比例因子。
4、已经完成对一直线绘制等分点的操作，但是屏幕上仍然只是一条直线，并没有显示等分点，这是什么原因？答：这是因为点的样式设置不对，系统默认的点样式就是一个点，与线重合在一起，所以看不见。
5、单行文本命令在标注文本是只能标注出一行文本，对吗？答：不对。
单行文本命令在标注文本是也可以标注多行文本，但是文本的每一行都是一个独立的对象，可以进行单独编辑。
6、创建相同的图形对象的命令有哪些？答：复制copy、镜像mirror、偏移offset、阵列array。
7、什么是尺寸标注文本样式？答：尺寸标注中要使用数字、字符等文本，当然也需要对这些文本设定文本样式，此谓之尺寸标注文本样式。
8、什么是块爆破（分解）？答：把“块”，等对象重新转换为组成它的各单一实体的操作叫做块爆破或“块”分解。
9、在AutoCAD中，使用solid命令，输入相同的坐标，由于输入点的顺序不同，会得到相同形状的填充区域吗？答：不一定。
10、射线与构造线有何不同？答：射线是指从发射点开始的无限长的直线；构造线是指两端都可无限延长的直线。
cad简答题
一般的CAD软件系统应该包含哪几个层次的软件？各层次软件的作用是什么？一般的CAD软件系统应该包含三个层次的软件：1）系统软件：主要用于计算机管理、维护、控制及运行，及计算机程序的编译和执行。
2）支撑软件：在系统软件基础上所开发的满足共性需要的一些通用性实用程序和软件开发的基础环境。
3）应用软件：在系统软件、支撑软件的基础上，针对某一应用领域的需要研制的软件。
通常由用户结合设计工作的需要自行开发。
2．简述CAD的基本工作过程。
概念设计零部件几何造型工程分析设计评价自动绘图 6. 什么是CAD？与传统的设计过程相比，它有什么不同的特征？使设计人员在计算机的辅助下对有关产品的大量资料进行检索，根据性能要求及有关数据、公式进行建模和工程分析，然后将图形显示出来，设计人员通过交互式图形显示系统对设计方案或图形作必要的干预和修改，设计结果以图纸及数据形式输出的过程。
传统的设计过程主要靠人来进行概念设计、工程计算分析和绘制图形等。
采用CAD后，充分利用了计算机速度快、精度高、存储量大等特点，由计算机来完成几何造型、工程计算分析和绘制图形等工作，而人利用自己的智慧，充分发挥创造能力，进行产品的创新。
即人与计算机发挥各自的特长，能力互补、巧妙结合，达到最佳合作效果。
CAD/CAM系统的基本功能和主要任务是什么？答：CAD/CAM系统具有以下几个方面的功能：几何造型功能、计算分析功能、工程绘图功能、结构分析功能、优化设计功能、计算机辅助工艺规程设计(CAPP)功能、NC自动编程功能、模拟仿真功能、工程数据管理功能和特征造型功能。
CAD/CAM系统的以计算机硬件、软件为支持环境，通过各个功能模块（分系统）完成对产品的描述、计算、分析、优化、绘图、工艺规程设计、NC加工仿真、生产规划、管理、质量控制等方面的任务。
简述CAD/CAM系统硬件选择的原则。
（1）硬件系统的性能，包括数据处理能力，内、外存容量等。
（2）硬件系统的开放性与可移植性，包括为各种软件、数据、信息提供交互操作功能和相互移植界面等。
光学工程师考试试卷
光学工程师考试试卷第一部分：单选题1. 下列哪个是光学工程师常用的光学设计软件？A. PhotoshopB. SolidWorksC. ZemaxD. AutoCAD2. 以下哪个是决定光学薄片厚度的最主要因素？A. 折射率B. 反射率C. 晶格常数D. 波长3. 光学中常用的衍射光栅的作用是什么？A. 调节入射光强度B. 改变光束的传播方向C. 分离不同波长的光D. 增强光的聚焦效果4. 光学透镜的焦距与曲率半径的关系是？A. 焦距与曲率半径成反比B. 焦距与曲率半径成正比C. 焦距与曲率半径无关D. 焦距与曲率半径正交5. 光学工程中常用的球面透镜的优点是？A. 制造方便B. 成像质量好C. 成本低廉D. 使用寿命长第二部分：填空题6. 光学薄片在偏振镜中起到________的作用。
7. 可见光波长范围是________nm到________nm。
8. 透射光的反射率和透射率之和始终应该等于_______。
9. 在光学设计中，像差主要包括球差、________和像差。
10. 调整光路时，经常使用的光学元器件是________。
第三部分：简答题11. 请简要描述光的折射现象。
12. 什么是光的衍射？举例说明。
13. 光学镜头的主要分类有哪些？分别适用于什么场合？14. 说明光学光路中常用的几种元器件及其作用。
15. 简要介绍一下光学薄膜涂层的用途和制备方法。
第四部分：计算题16. 球面镜的焦距计算公式是f=R/(n-1)，若一凸透镜的曲率半径为10cm，折射率为1.5，请计算该透镜的焦距是多少cm。
17. 一凸透镜的焦距为20mm，若物体离透镜的距离为30mm，请计算像的位置。
18. 一平行光线垂直入射到折射率为1.6的介质中，入射角为30°，求折射后的折射角。
第五部分：综合题19. 请结合实际案例，说明光学工程在军事、医疗、通信等领域的应用。
20. 以“照明设计”为题，设计一个合理的光学系统，包括光源、透镜等组成部分，并说明设计原理和效果。
光学设计考试题及答案
光学设计考试题及答案1. 光学设计中的基本概念- 什么是光学系统的焦距？- 简述光学系统的视场和视场角。
2. 光学系统的基本类型- 列举三种常见的光学系统类型，并简要说明其特点。
3. 光学设计中的参数- 解释什么是光学系统的光圈数和相对孔径。
- 描述焦距与视场角之间的关系。
4. 光学系统的成像质量评价- 什么是光学系统的分辨率？- 简述光学系统的色差和如何减少色差。
5. 光学设计中的像差分析- 列举并解释五种主要的像差类型。
- 描述如何通过光学设计减少像差。
6. 光学设计中的光学元件- 简述透镜和反射镜在光学设计中的作用。
- 解释什么是光学滤波器及其作用。
7. 光学系统的设计与优化- 描述光学系统设计的基本步骤。
- 简述如何使用计算机辅助设计（CAD）软件进行光学系统优化。
8. 现代光学设计技术- 简述衍射光学元件（DOE）的概念及其在光学设计中的应用。
- 描述自由曲面光学元件的优势和设计挑战。
答案1. 光学设计中的基本概念- 焦距是光学系统成像点到焦点的距离。
- 视场是光学系统能够观察到的区域，视场角是该区域的夹角。
2. 光学系统的基本类型- 望远镜、显微镜和相机镜头是三种常见的光学系统类型。
望远镜用于观察远距离物体，显微镜用于观察微小物体，相机镜头用于捕捉图像。
3. 光学设计中的参数- 光圈数是光学系统光圈直径与焦距的比值，相对孔径是光圈直径与焦距的比值。
- 焦距越短，视场角越大。
4. 光学系统的成像质量评价- 光学系统的分辨率是指系统能够区分两个相邻物体的最小距离。
- 色差是由于不同波长的光在光学系统中的折射率不同而产生的，可以通过使用消色差透镜来减少。
5. 光学设计中的像差分析- 主要的像差类型包括球面像差、色差、场曲、畸变和像散。
- 通过选择合适的光学元件组合和调整光学系统参数来减少像差。
6. 光学设计中的光学元件- 透镜用于聚焦或发散光线，反射镜用于改变光线的传播方向。
- 光学滤波器用于选择性地传输特定波长的光，用于改善成像质量或实现特定效果。
光学系统CAD
1、主光线与光轴所确定的平面叫做正确答案：子午平面2、共轴球面系统中，轴上点像差有正确答案：球差和位置色差3、下面各像差中能在像面上产生彩色弥散斑的像差有正确答案：倍率色差4、下面光学元件中不产生色差的是正确答案：球面反射镜5、初级子午彗差和初级弧矢彗差之间的比值为正确答案：3:16、系统的像散为零，则系统的子午场曲值正确答案：无法判断7、下列像差中，对孔径光阑的大小和位置均有影响的是正确答案：彗差8、对于一轴外物点，一般光学系统在像面上的各种像差综合的结果是正确答案：不规则形状的彩色弥散斑9、一般的正透镜产生的场曲值为正确答案：正值10、轴外物点通过有像散的光学系统成像时，在该像点的子午像面，形成的焦线正确答案：在弧矢面内11、假定物体AB在有限距离处，且AB=-y，当孔径光阑在单个薄正透镜的右侧时，产生倍率色差的符号为正确答案：小于零12、光阑与相接触的薄透镜重合时，能够自动校正正确答案：畸变13、下面各像差中能在像面上产生彩色弥散斑的像差有正确答案：倍率色差14、初级球差与视场无关，与孔径的平方成正确答案：正比15、K9玻璃和ZF2玻璃属于正确答案：冕牌玻璃和火石玻璃16、完全对称式光学系统，当时，β=-1可以消除的像差有几种正确答案： 317、波像差就是实际波面与理想波面之间的正确答案：光程差18、介质材料ZF2的阿贝常数为32.17，n=1.6727，则nF-nC=正确答案：0.020919、一个仅有像散的光学系统，小“⊕”形图案置于光轴上，则在该物的子午像面，外圆轮廓成像正确答案：清晰20、人眼的视网膜呈现一定程度的弯曲，可以补偿一定的正确答案：场曲21、在ZEMAX软件中表示传递函数的是下列的哪个缩写图标正确答案：MTF22、光学传递函数的横坐标是正确答案：线对数/毫米23、ZEMAX软件的传递函数曲线中，不同颜色的曲线表示不同的正确答案：视场24、在ZEMAX软件中进行望远物镜设计，输入孔径数据时正确答案：Entrance Pupil Diameter25、在ZEMAX软件中表示自动优化的是下列的哪个缩写图标正确答案：Opt26、在ZEMAX软件中控制焦距的操作数是正确答案：EFFL27、ZEMAX软件中，评价函数中，下列哪个操作数控制近轴放大倍率正确答案：PMAG28、在ZEMAX软件中表示场曲的是下列的哪个缩写图标正确答案：Fcd29、设计一个He-Ne激光器的激光扩束系统，则系统的光谱选择正确答案：0.6328um30、阿贝常数是光学玻璃的一个重要参数，对于该参数，正确的是正确答案：阿贝常数越大，色散越低31、望远镜的放大率是指正确答案：视觉放大率32、下列光学系统中属于大视场小孔径的光学系统是正确答案：目镜33、在进行目镜光学系统设计时，应正确答案：倒追光线34、下列各镜头中，在进行设计时，应采用正追光线的是正确答案：望远物镜35、在ZEMAX软件中表示自动优化的是下列的哪个缩写图标正确答案：opt36、在ZEMAX软件中控制放大倍率的操作数正确答案：PMAG37、鱼眼透镜一般视场角都比较大，但所成的像存在严重的正确答案：畸变38、双高斯物镜是一种对称式物镜结构形式，其光阑前透镜形式为正确答案：一片单透镜+一个双胶合39、在ZEMAX软件中进行望远物镜镜设计，输入孔径数据时，应选择正确答案：Entrance Pupil Diameter40、一激光扩束器应主要校正的像差是正确答案：球差41、单个折射球面的三对无球差点位置是[x][y][z]x 的正确答案：球心处y 的正确答案：顶点处z 的正确答案：齐明点42、一双胶合透镜光焦度为正，在透镜组中的正透镜采用[x]玻璃，透镜组中的负透镜采用[y] 玻璃。
光学设计cad答案(三)
光学系统设计(三)一、单项选择题（本大题共 20小题。
每小题 1 分，共 20 分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是正确的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1．系统的像散为零，则系统的子午场曲值( )。
A.大于零 B .小于零 C.等于零 D.无法判断2．双胶合薄透镜组，如果位置色差校正为零，则倍率色差值为 ( )。
A.大于零 B .小于零 C.等于零 D.无法判断3．下列像差中，对孔径光阑的大小和位置均有影响的是( )。
A.球差B. 彗差C. 像散和场曲D.畸变4．除球心和顶点外，第三对无球差点的物方截距为 ( ) 。
A.r n n n L '+= B. r n n n L ''+= C. r n n n L '-= D. r n n n L ''-= 5．下列像差中，属于轴外点细光束像差的是( )。
A.球差B.子午彗差C.子午场曲D.畸变6．瑞利判据表明，焦深是实际像点在高斯像点前后一定范围内时，波像差不会超过 ( )。
A.λ21 B. λ31 C. λ41 D. λ51 7．对于目视光学系统，介质材料的阿贝常数定义为 ( )。
A.C F D D n n 1n --=νB. C F D D n n 1n ++=νC. C F D D n n 1n -+=νD. CF D D n n 1n +-=ν 8．9K 玻璃和6ZF 玻璃属于 ( )。
A.冕牌玻璃和火石玻璃B.火石玻璃和冕牌玻璃C.均属火石玻璃D.均属冕牌玻璃9．在ZEMAX 软件中进行显微物镜镜设计，输入视场数据时，应选择 ( )。
A. Angle （Deg ）B. Object HeightC. Paraxial Image HeightD. Real Image Height10．在ZEMAX 软件中表示传递函数的是下列的哪个缩写图标 ( )。
A.FieB.OptC.SptD.Mtf11．下列各镜头中，在进行设计时，应采用正追光线的是 ( )。
光学设计与CAD
光学系统设计<一>一、单项选择题〔本大题共 20小题.每小题 1 分,共 20 分〕在每小题列出的四个备选项中只有一个是正确的,请将其代码填写在题后的括号内.错选、多选或未选均无分.1．主光线与光轴所确定的平面叫做 < B >.A.弧矢平面 B .子午平面 C.焦平面 D.像平面2．共轴球面系统中,轴上点像差有 < C >.A.球差和彗差B.球差和倍率色差C.球差和位置色差D.彗差和倍率色差3．通常情况下观察像差时,除0视场和边缘视场外,还应注意的一个视场为 < A >. 视场 B.0.5视场 C.0.3视场 D.0.85视场4．F 光边缘光球差与C 光边缘光球差之差也等于 < A > .A.边缘光和近轴光色差之差B.边缘光和近轴光球差之差C.F 光和C 光近轴光球差之差D. F 光和C 光近轴光色差之差5．望远镜的放大率是指 < D >.A.垂轴放大率B.轴向放大率C.角放大率D.视觉放大率6．下面各像差中能在像面上产生彩色弥散斑的像差有<D >.A.球差B.场曲C.畸变D.倍率色差7．不会影响成像清晰度的像差是 <C >.A.二级光谱B.彗差C.畸变D.像散8．下列光学系统中属于大视场小孔径的光学系统是 < C >.A.显微物镜B.望远物镜C.目镜D.照相物镜9．正弦差属于小视场的 <B >.A.球差B. 彗差C.畸变D.色差10．初级子午彗差和初级弧矢彗差之间的比值为 < A >.A.3：1B.4：1C.5：1D.2：111．下列光学元件中,任何情况下都不会产生场曲的是 < B >.A.厚凸透镜B.平行平板C.球面反射镜D.不晕透镜12．下面光学元件中不产生色差的是 < A >.A. 球面反射镜B. 薄凸透镜C. 薄场镜D. 薄双胶合物镜13．薄双胶合物镜置于球面反射镜球心,光阑与球心重合,则系统彗差最小可以为<D>. A. 0.4 B. 0.25 C. 0.1 D. 014．场景置于系统中,除产生场曲外,还可产生 < D >.A.球差B.彗差C.像散D.畸变15．厚透镜的场曲公式为 < C >. A.)r 1r 1(1-n nJ S 212IV -= B.)r 1r 1(n 1n J S 122IV --= C.)r 1r 1(n 1n J S 212IV --= D.)r 1r 1(1-n n J S 122IV -=16．波像差就是实际波面与理想波面之间的 < A >.A.光程差B.几何像差C.离焦量D.距离差17．在进行目镜光学系统设计时,应 < D >.A.正追光线B.倒追光线C.从中间向两侧进行光线追迹D.从两侧向中间进行光线追迹18．显微镜常采用的一种照明方式是,将光源通过聚光镜成像在物平面上,称之为< D >.A.反射式照明B.透射式照明C.克勒照明D.临界照明19．下列软件中不属于光学设计软件的是 < C >.A.ZEMAX 软件B.OSLO 软件C. Lensview 软件D.CODE V 软件20．低倍显微物镜的光阑位置 < A >.A. 与物镜重合B. 与目镜重合C. 与中间像面重合D. 位于物镜后方焦平面处二、填空题〔本大题14小题.每空1分,共20 分〕请在每小题的空格中填上正确答案.错填、不填均无分.21.单个折射球面的三对无球差点位置是球心处、顶点处、齐明点.22.在表示畸变时,通常采用相对畸变,其表达公式为%100y y y q z ⨯''-'=' 23.一双胶合薄透镜组,若0C I =,则=II C 0.24.七种初级像差中,仅与孔径光阑大小有关的单色像差是球差.25.一双胶合透镜光焦度为正,在透镜组中的正透镜采用冕牌玻璃,透镜组中的 负透镜采用火石玻璃.26.密接薄双胶合系统,为消除色差,两透镜光焦度应分别满足公式ϕνννϕ2111-=、ϕνννϕ2122--= . 27.一同心弯月镜在空气中,其前后节点在其两面的公共球心处、,其前后主点在其两面的公共球心处.28.对于玻璃等折射材料,除折射率的参数外,还有一重要参数为阿贝常数,其公式为CF D D n n 1n --=ν. 29.若光阑与相接触薄透镜系统重合时,可消除的单色像差为畸变.30.球差在像面上的体现形式是圆形的.31.在球差的级数展开形式中,常数项的值为0 .32.复消色物镜是指在透镜的m 707h .0位置处,将二级光谱校正为0.33.对F 光和C 光校正了色差后,相对于D 光的二级光谱公式为f 00052.0L FCD '='∆34.在ZEMAX 光学设计软件中,描述焦距的操作数为EFFL .三、名词解释〔本大题共5 小题.每小题2 分,共 10 分〕35．像差：实际光学系统所成的像和近轴区所成的像之间的差异称为像差.评分标准：主要意思正确得2分.36．子午场曲：某一视场的子午像点相对于高斯像面的距离称为子午像面弯曲,简称子午场曲.评分标准：答对主要意思得2分.37．二级光谱：如果光学系统已对两种色光校正了位置色差,这两种色光的公共像点相对于第三种色光的像点位置仍有差异,该差异称为二级光谱.评分标准：答对主要意思得2分.38.色球差：F 光的球差和C 光的球差之差,称为色球差,该差值也等于边缘光和近轴光色差之差.评分标准：答对得2分.39．渐晕：轴外点成像光束的宽度较轴上点成像光束的宽度要小,造成像平面边缘部分照度要比像平面中心部分照度低的现象,称为渐晕.四、简答题〔本大题共 6 小题.每小题 5 分,共30 分〕40．一物体的峰-谷比〔peak to valley 〕是λ23.0,问是否满足Rayleigh 条件？一物体的峰-谷比〔peak to valley 〕是λ23.0,问是否满足Rayleigh 条件？答：满足Rayleigh 条件,因为根据Rayleigh 判断,实际波面和参考波面之间的最大波像差<峰谷比>不超过0.25λ时,此波面可看作是无缺陷的成像质量较好.41．在七种几何像差中,仅与孔径有关的像差有哪些？仅与视场有关的像差有哪些？与视场和孔径都有关系的又有哪些？仅与孔径有关的像差有：球差、位置色差；仅与视场有关的像差有：像散、场曲、畸变、倍率色差；与视场和孔径都有关系的有：彗差42．一物体置于折射球面的球心处,其像在哪？放大倍率多少？若物在球面顶点,其像又在何位置？放大倍率多少？像分别在球心处和顶点处,放大倍率分别为n1和1. 43. 什么是焦深,若像面向前或向后离焦半倍焦深,引起的波像差多大？〔1〕实际像点无论在高斯像点之前或之后'∆0l 范围内,波像差都不会超过1/4波长,所以把'02l 定义为焦深,即20u n l 2''='λ〔2〕引起的波像差为4/λ.44. 近视眼应佩戴何种透镜加以矫正？为什么？ 应佩戴凹透镜加以矫正,使光线经过水晶体后发散,重新汇聚到视网膜上.45. 在对称式光学系统中,当1-=β时,哪几种初级像差可以得到自动校正？其它初级像差有何特性？垂轴像差：彗差、畸变、倍率色差均为0.轴向像差：球差、像散、场曲、位置色差均为半部系统相应像差的两倍.五、综合应用题〔本大题共 2 小题.每小题10 分,共20分〕46．设计一齐明透镜,第一面曲率半径95m m r 1-=,物点位于第一面曲率中心处,第二球面满足启明条件,若该透镜厚度5mm d =,折射率5.1n =,该透镜位于空气中,求〔1〕该透镜第二面的曲率半径；〔2〕该启明透镜的垂轴放大率.〔1〕根据题意得,物点发出光线经第一面后按直线传播,相对于第二面,其物距100m m 595l 2-=--=,根据齐明条件100mm r n n n l 22222-='+=,可得60m m r 2-= 〔2〕150mm )60(15.2r n n n l 22222-=-⨯=''+='由垂轴放大率公式l n l n ''=β ,得1.511=β,25.2100-l 5.1l n l n 222222='=''=β,则该透镜的垂轴放大率5.121==βββ 47．一个光学系统,已知其只包含初级和二级球差,更高级的球差可忽略不计.已知该系统的边光球差为0='mL δ,0.707带光球差为015.00707-='L δ,求： 1>分别求出0.5和0.85带光线的球差；2>写出边缘光的初级和高级球差. 1> 4221)()(mm h h A h h A L +='δ ,根据公式将0='m L δ与015.00707-='L δ代入,得到06.01-=A ,06.02=A 由此可求得：01125.05.0-='L δ与01203.085.0-='L δ 2〕边缘光的初级球差为-0.06,边缘光的高级球差为0.06.光学系统设计〔二〕参考答案与评分标准 分〕21.小22.色差、色差、场曲23.95.5624.彗差、畸变、倍率色差25.小、大26.0.707带光27.相等、相反28.4、629.畸变30.3：131.畸变、彗差32.平行平板三、名词解释〔本大题共5 小题.每小题2 分,共 10 分〕33．光程差：某种介质折射率与光在该介质中通过的几何路程的乘积,称为光在该介质中通过的光程,两束光光程之差称为光程差.评分标准：答对主要意思得2分.34．弧矢场曲：某一视场的弧矢像点相对于高斯像面的距离称为弧矢像面弯曲,简称弧矢场曲.评分标准：答对主要意思得2分.35．波像差：波像差就是实际波面和理想波面之间的光程差.评分标准：主要意思正确得2分.36．焦深：由于实际像点在高斯像点前后0l '∆范围以内,波像差不超过1/4波长,故把0l 2'∆定义为焦深,即20u n l 2''≤'∆λ. 评分标准：主要意思正确得2分.37．等晕条件：轴外点具有与轴上点相同的成像缺陷,称之为等晕成像,欲达到这样的要求,则光学系统必须满足等晕条件.评分标准：答对主要意思得2分.四、简答题〔本大题共 6 小题.每小题 5 分,共30 分〕38．若弧矢彗差0='SK ,是否满足等晕成像？若此时0='L δ,是否满足正弦条件？为什么？答：1〕满足等晕成像,由于0y K C S s =''=',无正弦差,满足等晕条件； 2〕满足正弦条件,若此时0='L δ,则U sin y n nysinU '''=,满足正弦条件.评分标准：第一问答案正确得1分,理由解释正确得2分；第二问答案正确得1分,理由解释正确1分.39．什么是二级光谱？对F 光和C 光校正系统色差后,相对于D 光,其二级光谱与焦距有何关系？答：1〕当在带孔径对F 光和C 光校正了位置色差,它们和光轴的公共交点并不和D 光带孔径光线和光轴的交点重合,其偏差称为二级光谱.2〕f L FCD'='∆00052.0 评分标准：第一问答出大意得3分；第二问答案正确得2分.40．场镜可产生哪些初级像差？简述平面反射镜的像差特性？答：场镜可校正场曲和畸变；平面反射镜不产生任何像差.评分标准：第一问中每种像差答案正确得2分；第二问答案正确得1分.41. 一同心弯月镜在空气中,其前后节点在那？其前后主点在哪？答：其前后节点与主点均在其两个面的公共球心处.评分标准：前后节点答案正确得3分,前后主点答案正确得2分.42. 对于只包含初级和二级球差的光学系统,当对边缘孔径校正了球差之后,其最佳焦点位置在何处？ 答：其最佳焦点位置在707.043L 'δ处. 评分标准：答出公式得5分.43. 试写出五种初级像差的赛得和数的表达公式.答：∑∑-''-=))((u i i i luni S I ∑∑=)/(i i S S z I II ∑∑∑==2)/(i i S i i S S z I z II III )/()(2r n n n n J S IV '-'=∑∑)/()(i i S S S z IV III V ∑∑+=评分标准：每个表达公式1分,共5分.五、计算题〔每题10分,共20分〕44. 设计一个mm f 100'=的双胶合物镜.选用9K 〔1.64,5163.100==νn 〕和7F 〔36.35,636.100==νn 〕玻璃制作,使色差为零.问：〔1〕正透镜用何种玻璃；负透镜用何种玻璃？〔2〕正负透镜的光焦度各应多少？〔3〕物镜二级光谱有多大？〔4〕若21r r -=,求三个面曲率半径.解：〔1〕正透镜用冕牌玻璃,负透镜用火石玻璃.〔2〕023.02111=Φ-=Φγγγ〔3〕物镜二级光谱为：mm f 052.000052.0='〔4〕依据公式))(1(21ρρ--=Φn ,可求得mm r r 82.4321=-=,mm r 3.2873= 评分标准：第一问中每个答案正确各得1分,第二问中每个公式正确各得1分,结果正确各得1分,第三问答案正确得1分,第四问每半径结果正确各得1分.45.1> 如果一个光学系统的初级子午彗差等于焦宽〔u n ''λ〕,则II ∑S 应等于多少? 2> 如果一个光学系统的初级球差等于焦深〔2u n ''λ〕,则I ∑S 应等于多少? 解：由u n S u n K II T ''=''-='∑λ23可知：=∑II S λ32- 由2221u n S u n L I ''=''-='∑λδ可知：λ2-=∑I S评分标准：第一问与第二问中每个公式正确各得3分,结果正确各得2分.光学系统设计<三>一、单项选择题〔本大题共 20小题.每小题 1 分,共 20 分〕在每小题列出的四个备选项中只有一个是正确的,请将其代码填写在题后的括号内.错选、多选或未选均无分.1．系统的像散为零,则系统的子午场曲值< D >.A.大于零 B .小于零 C.等于零 D.无法判断2．双胶合薄透镜组,如果位置色差校正为零,则倍率色差值为< C >.A.大于零 B .小于零 C.等于零 D.无法判断3．下列像差中,对孔径光阑的大小和位置均有影响的是< B >.A.球差B. 彗差C. 像散和场曲D.畸变4．除球心和顶点外,第三对无球差点的物方截距为 < A > . A.r n n n L '+= B. r n n n L ''+= C. r n n n L '-= D. r nn n L ''-= 5．下列像差中,属于轴外点细光束像差的是< C >.A.球差B.子午彗差C.子午场曲D.畸变6．瑞利判据表明,焦深是实际像点在高斯像点前后一定范围内时,波像差不会超过 < C >. A.λ21 B. λ31 C. λ41 D. λ51 7．对于目视光学系统,介质材料的阿贝常数定义为 < A >.A.C F D D n n 1n --=νB. C F D D n n 1n ++=νC. C F D D n n 1n -+=νD. C F D D n n 1n +-=ν 8．9K 玻璃和6ZF 玻璃属于 < A >.A.冕牌玻璃和火石玻璃B.火石玻璃和冕牌玻璃C.均属火石玻璃D.均属冕牌玻璃9．在ZEMAX 软件中进行显微物镜镜设计,输入视场数据时,应选择 < B >.A. Angle 〔Deg 〕B. Object HeightC. Paraxial Image HeightD. Real Image Height10．在ZEMAX 软件中表示传递函数的是下列的哪个缩写图标 < D >.A.FieB.OptC.SptD.Mtf11．下列各镜头中,在进行设计时,应采用正追光线的是 < B >.A.惠更斯目镜B.望远物镜C.显微物镜D.冉斯登目镜12．一般的负透镜产生的场曲值为 < B >.A.正值B.负值C.零D.无法判断13．一激光扩束器应主要校正的像差是< C >.A. 色差B. 彗差C. 球差D. 畸变14．所有的反射镜均不需校正 < D >.A.场曲B.畸变C.球差D. 色差15．对于一轴外物点,一般光学系统在像面上的各种像差综合的结果是 < D >.A.圆形的弥散斑B.不规则形状的单色弥散斑C.彩色的弥散斑D.不规则形状的彩色弥散斑16．与弧矢平面相互垂直的平面叫作 < A >.A.子午平面B.高斯像面C.离焦平面D.主平面17．下列软件中,如今较为常用的光学设计软件是 < C >.A.abr 软件B.OPD88软件C.ZEMAX 软件D.AutoCAD 软件18．光学传递函数的横坐标是 < B >.A.波长数B.线对数/毫米C.传递函数值D.长度单位19．星点法检验光学系统成像质量的缺陷是 < B >.A.不方便进行,步骤复杂B.属主观检验方法,不能量化C.属客观检测方法,但精度低D.计算复杂,应用不便20．按照道威判断,显微镜的分辨率公式为 < A >. A.NA 5.0λσ=B. NA61.0λσ= C.D 014''=ϕ D. D 012''=ϕ 二、填空题〔本大题11小题.每空1分,共20 分〕请在每小题的空格中填上正确答案.错填、不填均无分.21.一齐明透镜,第一面曲率半径95m m - r 1= ,物点位于第一面曲率中心处,第二面满足齐明条件.若该透镜厚度d=5mm,折射率n=1.5,位于空气中,则第二面半径为-60mm ,该齐明透镜的垂轴放大倍率为 1.5 .22. 一个完全对称式光学系统,若垂轴放大率1-=β,则轴向像差为系统半部像差的2倍.23.若一个光学系统的畸变可以写做Δy = 3y E ', ΔZ = 0,则其相对畸变='q 2y E '. 24.消场曲的方法主要有使用弯月形厚透镜、系统中正负透镜分离、正负透镜分别选用较高和较低折射率的材料、将像面做成曲面补偿场曲等.25.反射棱镜用于平行光路中,相当于平行平板,各像差值均等于零.26.在七种几何像差中,不影响成像的清晰度的是畸变,仅与孔径有关的像差是球差、位置色差.27.在轴外像差U tg ''-∆y 特性曲线中,若一圆滑曲线关于'y ∆轴完全对称,则系统的细光束子午场曲='t x 0 .28.只含初级和二级球差的望远物镜,校正球差后,使边缘光球差0L m ='δ,其边缘带高级球差为0.5mm,则='0.707L δ -0.125 ,为使波像差最小,离焦后其最佳像面应位于理想像点前侧 0.09375 毫米处.29.反射棱镜处于会聚光路中,除场曲,其它像差均存在.30.波像差的参考波面是理想球面波,波像差的大小在出瞳处度量.31.相对孔径是F 数的倒数.三、名词解释〔本大题共5 小题.每小题2 分,共 10 分〕 32．齐明点：对于单个折射球面,当物距满足r n n n L '+=时,像距为r n n n L ''+=',此时不产生球差值,称该对共轭点为不晕点或齐明点.33．正弦差：正弦差是轴外小视场成像的宽光束的不对称性的量度,其表达公式为y K C S S ''≈'. 34．匹兹伐尔场曲：理想的平面物体所产生的理想像为有一定弯曲程度的曲面,称为匹兹伐尔像面,或匹兹万像面,该像面的场曲值称为匹兹伐尔场曲或匹兹万场曲.35. 离焦：为了获得最佳像面,将实际像面沿理想像面向前或向后移动一定距离的过程称为离焦.36．余弦定律：光学系统对无限接近的两点成完善像的条件称为余弦条件,其表达公式为C cos n cos n ='''-εηεη.四、简答题〔本大题共 6 小题.每小题 5 分,共30 分〕37．孔径光阑的直径对畸变是否有影响？为什么？答：孔径光阑的直径对畸变没有影响,其位置对畸变有影响,因为畸变是主光线像差,而主光线仅与入瞳中心有关,与入瞳大小无关.38．在系统中加入场镜,是否会对像的大小和方向产生影响？为什么？答：因为物点与像点重合在场镜平面,所以1=β ,像的大小和方向均不发生改变.像差方面除场曲和畸变外,其余像差为零.39．在光学系统的近轴区是否存在位置色差,为什么？答：在光学系统近轴区仍存在初级位置色差.因为即使在光学系统的近轴区,F 光与C 光的理想像点在光轴上并不重合,其差值称为初级位置色差.40. 什么是正弦条件和赫歇尔条件？它们有什么关系？说明了什么？答：正弦条件是垂轴小线段能够完善成像的条件,其表达公式为U sin y n nysinU '''=；而赫歇尔条件是沿轴小线段能够完善成像的条件,其表达公式为2U sin y n 2U nysin '''= .它们的表达公式相互矛盾,说明不能够同时满足,即不存在一个光学系统能够对整个空间完善成像.41. 当光学系统仅存在初级彗差时,其成像光束形状如何？有何特点？答：彗差形状类似于彗星状,故名彗差.当系统仅存在初级彗差时,有如下特点：〔1〕子午彗差是弧矢彗差的3倍,即S T K 3K '='；〔2〕彗差轮廓相切于两条夹角为60度的直线；〔3〕彗差顶点处能量较为集中,越往外能量越涣散.42. 消像差谱线的选择有何原则？答：应对接收器最敏感的谱线消单色像差,对接收器能接受的波段范围两边缘附 近的谱线校正色差.五、综合应用题〔本大题共 2 小题.每小题10 分,共20分〕43.一双胶合望远物镜,mm f 100=' ,5:1='fD ,若只含初级球差和二级像差,边缘带球差为零0.707带三个面的球差分布系数分别为：1 2 3I S ： 0.0100104 -0.0338527 0.0256263求： 1〕该物镜的初级球差有多大？2〕若最大球差允许不大于6倍焦深,物镜的球差是否超差？3〕物镜的二级光谱有多大？解：1〕001784.0=∑I S ；1.02/tan ='='≈'f D u u ； 初级球差为0892.0212-=''-I S u n ； 2〕光学系统0.707带的球差为：111412125.025.05.0)()(A A A h h A h h A l m m m =-=-='δ 初级球差为0892.0-=15.0A ,所以可求得1A =1784.0-,6倍焦深26u n ''λ=mm nm 3276.061.05462=⨯,='m l δ0446.0-3276.0<,故未超差. 3〕二级光谱为：mm mm f 052.010000052.000052.0=⨯='44. 在球面反射镜的球心处放一弯月薄透镜,其两半径相等,光阑与薄透镜重合,系统对无限远物体成像,试分析该光学系统的像差特性.答： 1〕对于弯月镜,0S IV 21=⇒=r r 光阑与薄透镜重合0C S II V ==⇒⎪⎩⎪⎨⎧====⇒=--=--=0/h C 0J S 0)r 1r 1)(1())(1(2I2III 2121νϕϕρρϕn n 剩余I S 、II S 2〕对于球面反射镜,本身无色差,即0C C II I ==光阑处于球心0S S S V III II ===⇒,剩余I S 、IV S3〕系统像差情况：可使弯月镜和球面反射镜的球差相互补偿,保证系统的0=I S ,同时0C C S S II I V III ====,仅剩余JW S II =,r/2J S 2IV =光学系统设计<四>一、单项选择题〔本大题共 20小题.每小题 1 分,共 20 分〕在每小题列出的四个备选项中只有一个是正确的,请将其代码填写在题后的括号内.错选、多选或未选均无分.1．假定物体AB 在有限距离处,且AB=-y,当孔径光阑在单个薄正透镜的右侧时,产生倍率色差的符号为 < A >.A.大于零 B .小于零 C.等于零 D.无法判断2．ZEMAX 软件的传递函数曲线中,不同颜色的曲线表示不同的< B >.A.波长 B .视场 C.孔径 D.像面位置3．一个仅有像散的光学系统,小"⊕ "形图案置于光轴上,则在该物的子午像面,外圆轮廓成像 < C >.A.模糊B.与十字叉线成像情况一样C.清晰D.无法判断4．轴外物点通过有像散的光学系统成像时,在该像点的子午像面,形成的焦线 < B > .A.在子午面内B.在弧矢面内C.以锐角倾斜于子午面D. 无法判断5．人眼的视网膜呈现一定程度的弯曲,可以补偿一定的 < C >.A.球差B.子午彗差C.场曲D.畸变6．一普通正透镜,对边缘光校正了球差,为使波像差最小化,应离焦的方向是 < A >.A.沿轴向左B.沿轴向右C.垂轴向上D.垂轴向下7．介质材料ZF2的阿贝常数为32.17,6727.1n =,则=-C F n n <C >.A. 0.902B.0.0902C. 0.0209D.0.2098．在球差曲线图中,如果F 光、C 光、D 光曲线相交于0.707带,说明该物镜 < C >.A.为无球差物镜B.为消色差物镜C.为复消色物镜D.为无场曲物镜9．在ZEMAX 软件中进行望远物镜镜设计,输入孔径数据时,应选择 <B >.A. Object Space NAB. Entrance Pupil DiameterC. Object Cone AngleD. Angle 〔Deg 〕10．在ZEMAX 软件中表示自动优化的是下列的哪个缩写图标 < B >.A.FieB.OptC.SptD.Mtf11．对于小像差光学系统,正弦差允限为 < D >.A.25.0C S ±≤'B.00025.0C S ±≤'C.025.0C S ±≤'D.0025.0C S ±≤'12．球差曲线与坐标轴所围面积〔考虑正负〕越小,则 < B >.A.波像差越大B.波像差越小C.与波像差大小无关D.无法判断13．在显微镜的应用中,盖波片产生的像差,下列选项论述正确的是< C >.A.不产生任何像差B. 仅产生球差和彗差C. 除场曲外其它像差均存在D.仅产生场曲,无其它像差14．鱼眼透镜一般视场角都比较大,但所成的像存在严重的 < B >.A.场曲B.畸变C.球差D. 色差15．双高斯物镜是一种对称式物镜结构形式,其光阑前透镜形式为 < C >.A.两片单透镜B.两片双胶合C.一片单透镜+一个双胶合D.一个双胶合+一个单透镜16．光阑与相接触的薄透镜重合时,能够自动校正 < A >.A.畸变B.场曲C.球差D.二级光谱17．在子午像差特性曲线中,坐标中心为z B ',如0B '位于该点左侧,则畸变值为 < A >.A.正值B.负值C.零D.无法判断18．厚透镜之所以在校正场曲方面有着较为重要的应用,是因为 < B >.A.通过改变厚度保持场曲为零B.通过两面曲率调节保持光焦度不变C.通过改变厚度保持光焦度不变D.通过两面曲率调节保持场曲为019．正畸变又称 < C >.A.桶形畸变B.锥形畸变C.枕形畸变D.梯形畸变20．按照瑞利判断,显微镜的分辨率公式为 < B >. A.NA 5.0λσ=B.NA61.0λσ= C.D 014''=ϕ D. D 012''=ϕ 二、填空题〔本大题11小题.每空1分,共20 分〕请在每小题的空格中填上正确答案.错填、不填均无分.21.当孔径光阑设置在球面反射镜的球心时,七种几何像差中可以自动消除的是慧差、像散和畸变.22.仅具有初级球差的光束结构是圆形的,仅具有初级彗差时的光束结构是彗星状的.23.球差用赛得和数表达的形式是∑''-='I 2S u n 21L δ.24.细光束的子午场曲与细光束弧矢场曲的差称为细光束像散.25.初级色差分为位置色差和倍率色差两种.26.若某像差与光阑的位置有关,则表明该像差与视场有关,若某像差与光阑的大小有关则表明该像差与孔径有关.27.已知物距20mm L -= ,正透镜厚度5163.1n ,2mm d == ,设物体位于第一面球心,则齐明透镜的两个半径分别为=1r -20mm ,=2r -13.26mm 或-13.257mm ,像距='L -33.36mm 或-33.3586mm .28.厚透镜的光焦度公式为21221r r d n )1n ()r 1r 1)(1n (-+--=ϕ 29.不晕透镜又称齐明透镜,是利用透镜的无球差点制成的.30.通常情况下,应在光学系统的边缘带校正球差,在0.707带校正位置色差.31.对于小视场大孔径光学系统,应主要考虑球差、正弦差和位置色差.三、名词解释〔本大题共5 小题.每小题2 分,共 10 分〕32．调制传递函数：由于光学系统像差与衍射等原因,会造成像的对比度低于物的对比度.将像的对比度与物的对比度的比值,称之为调制传递函数.33．赛得和数：赛得推导出仅有五种独立的初级像差,即以和数∑I S 、∑II S 、∑III S 、∑IV S 、∑V S 分别表示初级球差、初级彗差、初级像散、初级场曲、初级畸变,统称为赛得和数.34．出瞳距：光学系统最后一个面顶点到系统出瞳之间的距离,称为出瞳距.35. 像差容限：根据瑞利判断,当系统的最大波像差小于λ41时,认为系统像质是完善的,当系统满足这一要求时,各像差的最大允许值称为像差容限,又称像差允限.36．复消色物镜：校正了系统二级光谱的物镜,称为复消色物镜四、简答题〔本大题共 6 小题.每小题 5 分,共30 分〕37．简述瑞利判断和斯托列尔准则,二者有什么关系？瑞利判断：实际波面与参考球面波之间的最大波像差不超过4/λ时,此波面可看作是无缺陷的.斯托列尔准则：成像衍射斑中心亮度和不存在像差时衍射斑中心亮度之比8.0..≥D S 时,认为光学系统的成像质量是完善的.这两个准则是相互一致的,当最大波像差为4/λ时,..D S 值刚好约等于0.838．完全对称式系统,当⨯-=1β时,垂轴像差与沿轴像差有何特性？垂轴像差可以得到自动校正,即彗差、畸变和倍率色差均为零；而沿轴像差为系统半部像差的2倍,如球差、像散、场曲和位置色差39．球面反射镜的焦距与半径有何关系？平行光入射时的球差值是多少？焦距与半径的关系为：2/r f =',即焦距为球面反射镜半径的1/2.以平行光入射时的球差值是8/2ϕh .40. ZEMAX 优化函数中操作数EFFL 代表什么意义？它是什么的缩写？代表有效焦距,是Effective Focal Length 的缩写.41. 单个折射球面的无球差〔不晕〕点有哪些？其位置如何？无球差共轭点共有三对：1〕球心处,r L L ='=；2〕顶点处,0='=L L ；3〕物距n r n n L /)('+=,像距n r n n L ''+='/)(.42. 密接双薄透镜系统,光焦度ϕ已知,若要消位置色差,试确定其光焦度分配？对于薄透镜组,21ϕϕϕ+=由于单薄透镜的初级位置色差系数νϕ/h C 2I =,所以有0//2211=+νϕνϕ两方程联立,得两薄透镜的光焦度分配为ϕνννϕ2111-=,ϕνννϕ2122--= 五、综合应用题〔本大题共 2 小题.每小题10 分,共20分〕43.一双胶合望远物镜,其正负透镜采用的玻璃分别为K9〔=d n 1.5163,64.1〕和ZF2〔=d n 1.6727,32.25〕.通过对各色光的光线追迹,得到有关数据如下表所示：试根据以下表格,求解： 1〕色球差'FC L δ=？2〕二级光谱'FCD L ∆=？1FC C F2>二级光谱FCD L '∆=707.0707.0D FL L '-'=97.034-97.030=0.004mm 3> 4221)/()/(m m h h A h h A L +='δ,已知mm L 021.0009.97030.97707.0=-='δ,mm L m005.0009.97004.97-=-='δ,代入球差表达式,得094.0,089.021-==A A ；当m h h 3.0=时,得0.3带孔径处高级球差为mm A 00076.0)3.0(42≈44.一双分离薄透镜系统,其主光线与高斯像面交点的高度为9.82mm,相对畸变值为3%,试求理想像高.%100/000⨯''-'=''='y y y y y q z δ,已知%3,82.9='='q mm y ,可得mm y 53.90='。
CAD09级期末考试题A卷
A卷2010—2011学年第二学期《光学设计CAD》期末试卷专业班级姓名学号开课系室物理与光电工程系考试日期 2011年６月10日14:00-16:00题号一二三四总分得分阅卷人2010—2011学年第二学期《光学设计CAD》期末试卷答题纸一、选择题（共20分）（请将答案填在相应的空格内）二、填空题（共30分）（请将答案填在相应的空格内）11、12、13、 14、15、 16、17、 18、19、 20、注意：选择题和填空题答案要填写在答题纸上！填写在其它地方，答案无效！其他题目在各题空白处答题。
一、选择题（共20分）1、（本题2分）光度学的基本单位是：( )A、流明（Lm）B、坎德拉（cd）C、勒克斯（lux）D、尼特（nt）2、（本题2分）在七种初级像差中，沿轴向度量的有：( )A、1种B、2种C、3种D、4种3、（本题2分）物空间发出的、本来能通过孔径光阑、视场光阑的成像光束，由于某种光阑的存在只能部分通过，这种起拦光作用的光阑以及其对物、像空间成得像称为：( )A、消杂光光阑入窗出窗B、渐晕光阑入瞳出瞳C、视场光阑入瞳出瞳D、渐晕光阑入窗出窗4、（本题2分）光亮度为常数的光源称为：( )A、朗伯光源B、二次光源C、白体D、黑体5、（本题2分）人眼白天最敏感的波长是：( )A、400nmB、760nmC、550nmD、632.8nm6、（本题2分）下面哪种像差不影响成像的清晰度：( )A、球差B、倍率色差C、位置色差D、畸变7、（本题2分）单薄透镜产生球差的特点是：( )A、正透镜很产生正球差，负透镜恒产生负球差B、正透镜很产生负球差，负透镜恒产生正球差C、正透镜很产生正球差，负透镜恒产生正球差D、正透镜很产生负球差，负透镜恒产生负球差8、（本题2分）齐明透镜经常在测量系统中使用主要用于：A、扩大系统孔径B、提高系统视场C、改善系统像差D、提高系统分辨率9、（本题2分）拍摄人像艺术照，为突出主要人物，应选用A、焦距大，F 数与对准距离小B、对准距离与F 数大，焦距小C、对准距离与焦距大，F 数小D、对准距离小、焦距与F 数大10、（本题2分）包含物点和光轴的平面及其上面的光线分别称为：：A、子午平面子午焦线B、弧失平面弧失光线C、子午平面子午光线D、弧失平面弧失焦线二、填空题（共30分）11、（本题4分）一般而言，光学设计所用玻璃分为和两大类，它们的特点分别是：；。
光学设计知识点(考试必备)
1、球差：与光轴成不同角度（或离光轴不同高度）的光线交光轴于不同的位置上，相对于理想像点有不同的偏离，称这种偏离为球差。
2、彗差：由于光束与弧矢光束的不对称性使得近轴点成像光束与高斯面相截而成一彗星状的弥散斑，称这种不对称性像差这彗差。
3、像散：描述子午细光束会聚点之间位置差异的像差和这像散。
4、像面弯曲：子午像面与弧矢像面偏离子高斯像面的距离称为像面弯曲。
5、畸变：一对共轭物像平面上的放大率不为常数时，将使像相对于物失去了相似性，这种使像变形的缺陷称为畸变。
6、平行平板的初级球差公式: 球差：与光轴成不同角度（或离光轴不同高度）的光线交光轴于不同的位置上，相对于理想像点有不同的偏离，称这种偏离为球差。
7、彗差：由于光束与弧矢光束的不对称性使得近轴点成像光束与高斯面相截而成一彗星状的弥散斑，称这种不对称性像差这彗差。
8、像散：描述子午细光束会聚点之间位置差异的像差和这像散。
9、像面弯曲：子午像面与弧矢像面偏离子高斯像面的距离称为像面弯曲。
10、畸变：一对共轭物像平面上的放大率不为常数时，将使像相对于物失去了相似性，这种使像变形的缺陷称为畸变。
11、平行平板的初级球差公式：平行平板的初级正弦差公式：12、位置色差:描述轴上点用两种色光成像时成像位置差异的色差称为位置色差，也称轴向色差。
13、色球差：在0.707带校正色差之后，边像带色差和近轴色差，这两者之差称这色球差。
9、场曲校正结论的推导：1、对于单组薄透镜，由得，正光焦度的薄透镜必有正的匹兹伐和数，负光焦度的薄透镜必有负的匹兹伐和数，所以单个透镜不能使匹兹伐和数为0，故不能校正场曲。
2、对于分离的薄透镜系统在总光焦度给定的情况下，透镜间相对位置不同，各自的光焦度不同，这会使系统的匹兹伐和数随相对位置而改变，从而有可能校正场曲。
3、对于厚透镜由得透镜的两面得透镜的两面总是等值异号的，故只有两面半径同号才能相互抵消，对于光焦度的控制可通过控制透镜厚来实现，这也是正负光焦度分离，必校正匹兹伐和数。
CAD简答题题库
C A D简答题题库(总12页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--*简答题(1)使用Sketch命令绘制了一些线，若想在新位置继续绘制，如何将笔移动到新的位置而在移动过程中不进行绘制(2)射线和构造线有何区别(3)如果正交方式关闭，使用射线的[垂直]选项结果如何二、简答题：*这是因为点的样式不对，默认的点样式就是一个点，与线重合在一起，当然看不见。
*没有相应的字体文件。
*重新设置绘图界限，或将图重生成一下。
*这是因为没有设置相应的捕捉方式。
*可以用RE命令就会显示出圆形了！还有就是用VIEWRES命令把变量设置大点！*比例因子只对设置它的标注起作用，整体比例对全部的标注起作用。
二、简答题(18分)*为何用点的等分时，没有出现点*在输入汉字时为何出现''，怎能样解决*当屏幕出现暂时无法移动时，怎么办*为何在状态栏的'对象捕捉'选中的情况下，出现特殊点无法捕捉的现象*圆在放大时，出现多边形的情况怎样解决写出操作的完整过程。
*在标注时的比例因子与整体比例如何控制*简答题(1)[多段线]命令中的[半宽]和[全宽]选项有何区别(2)举出在布置多线时不同对齐方式的结果。
(3)对于多线元素线的偏移值来说，5和-5的区别是( )。
第1章认识AutoCAD(1)AutoCAD是一个用于什么的软件答：主要用于工程设计。
(2)在AutoCAD中如何激活命令答：可以通过下拉菜单、工具栏、命令行、右键菜单等方式激活命令。
(3)AutoCAD中工具栏是固定不变的吗答：不是，可以根据需要打开或关闭某一项工具栏，也可以拖动其位置，还可以使其固定或浮动显示。
(4)默认状态下重复执行上一个命令的最快方法是( )。
答：回车键(或空格键)。
(5)如何终止一个命令的执行答：ESC键。
(6)什么快捷键可以在AutoCAD打开的多个文档间切换答：用Ctrl+Tab键或Ctrl+F6键。
光学设计cad答案(三)
光学系统设计(三)一、单项选择题（本大题共 20小题。
每小题 1 分，共 20 分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是正确的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1．系统的像散为零，则系统的子午场曲值( )。
A.大于零 B .小于零 C.等于零 D.无法判断2．双胶合薄透镜组，如果位置色差校正为零，则倍率色差值为 ( )。
A.大于零 B .小于零 C.等于零 D.无法判断3．下列像差中，对孔径光阑的大小和位置均有影响的是( )。
A.球差B. 彗差C. 像散和场曲D.畸变4．除球心和顶点外，第三对无球差点的物方截距为 ( ) 。
A.r n n n L '+= B. r n n n L ''+= C. r n n n L '-= D. r n n n L ''-= 5．下列像差中，属于轴外点细光束像差的是( )。
A.球差B.子午彗差C.子午场曲D.畸变6．瑞利判据表明，焦深是实际像点在高斯像点前后一定范围内时，波像差不会超过 ( )。
A.λ21 B. λ31 C. λ41 D. λ51 7．对于目视光学系统，介质材料的阿贝常数定义为 ( )。
A.C F D D n n 1n --=νB. C F D D n n 1n ++=νC. C F D D n n 1n -+=νD. CF D D n n 1n +-=ν 8．9K 玻璃和6ZF 玻璃属于 ( )。
A.冕牌玻璃和火石玻璃B.火石玻璃和冕牌玻璃C.均属火石玻璃D.均属冕牌玻璃9．在ZEMAX 软件中进行显微物镜镜设计，输入视场数据时，应选择 ( )。
A. Angle （Deg ）B. Object HeightC. Paraxial Image HeightD. Real Image Height10．在ZEMAX 软件中表示传递函数的是下列的哪个缩写图标 ( )。
A.FieB.OptC.SptD.Mtf11．下列各镜头中，在进行设计时，应采用正追光线的是 ( )。
光学设计CAD习题
2012－2013学年第２学期 光学设计CAD 例题与习题一 、光学设计CAD 例题例题１：设计一个用于目视仪器f '=60mm ,D/f ’=0.25 ,2ω=6°的单透镜，要求分别采用自行设计和从透镜库中选择两种方法设计。
例题2：已知一He-Ne Laser 用双透镜的技术参数等见下表，工作在0.6328 μm ，用OSLO 完成这一系统的设计，要求：定义系统名称为“He -Ne f/2 doublet focusing lens”，透镜文件名为“lasrdb1.len” ，并画出光路图。
例题3：在双透镜lasrdb1最后镜面的5mm 处，增加一个棱镜其孔径为15mm ，在棱镜后10mm处增加一个平面反射镜（如下图）。
例4：透镜Triplet with -1 magnification 的绘图。
（P64） 例5．拋物镜面的绘图。
（P67）例题6：对「demotrip.len 」档案的作修正，使 magnification=-0.5 ；Gaussian image height=25 ；Object N.A.=0.5，并显示近轴光线追迹结果。
（P72） 例7：在demotrip.lens 加上一个10*10方形孔径阑。
（P80）例题8：设计一10倍的消色差物镜。
光学特性：β＝－10 ，f ′＝17mm ，NA=0.25,2Y=1.8mm ， L ＝195mm 。
其初始结构参数见下表,要求：（1）建立镜头文件，并画出成像光路；（2）进行近轴光线追迹，算出近轴常数；（3）用像差系数优化系统；（4）进行像质评价，比较优化前后的几何像差和MTF.例题9：设计一双胶合望远物镜，性能指标为：D/f’=1/4 ，f '=120mm，2ω=8°，厚度小于11mm，斑点尺寸小于0.01mm。
要求入瞳与物镜重合，校正位置色差，球差和慧差。
且：（1）最大剩余球差符合像差容限要求；（2）全视场时斑点尺寸小于0.05mm；（3）0.7视场，空间频率20lp/mm时的MTF>0.2。
AutoCAD简答题汇总
AutoCAD简答题汇总1.在绘制图形时，如果发现某一田形没有绘制在顶先设置的图层上，应如何纠正?答：在绘制图形时，如果发现某一图形役有绘制在预先设置的图层上，这时可以选中该图形元素，并在Layers(图层)工具栏的田层控制下拉列表框中选择预设层名，然后按下Ese 健即可．2．在AutoCAD中，什么叫线型比例因子?答：AutoCAD的线型是一系列具有确定长度的短划、空格及点的组合的重复。
显然，对不同比例的图形这“确定长度”也应有相应的改变，这种改变的比例叫做线型比例因子3．多段线(pilne)与多线(mpline)有何不同?答：多段线是指由各种线段组成的单一实体对象，多线是指由两条以上组成的平行线，不同之处就是多线是平行线。
4．答出两种激活或启动快插入的命令(中文，英文均可)．答：利用对话框插入(Ddln~crt)，利用插入命令插入块(insert）5．答出三种可扑捉的特征点．答：(1)切点；(2)交点；(3)中点；(4)圆心点。
6. AUTOCAD的命令输入的方式有几种？命令输入方式有：1）、从菜单栏中输入 2）、点击工具栏中的图标 3）、从命令行中输入 4）、点击屏幕菜单中的命令7、 AUTOCAD的坐标输入的方式有几种？每一种又可细分为什么？（6分）坐标输入的方式有相对坐标和绝对坐标两种。
相对坐标又分为相对极轴坐标和相对直角坐标；绝对坐标又分为极轴坐标和绝对直角坐标。
3、图块有几种类型？这几种类型有何不同之处？（6分）图块分为内部块和外部块（或全局块）两种。
内部块是存在某一特定对象文件中的，只能在原图中进行调用；外部块是一个独立的图形文件，可进行文件间的调用。
4、什么是图层？为什么要设置图层？（6分）图层相当一层层的胶片，每一层上绘入具有相同属性的图形，汇总即可形成一副完整的图。
设置图层便于图形的编辑和修改，节省时间。
5、简诉：将几条首尾相连的单个直线合并成一条直线的步骤。
（8分）步骤：1）、首先拾取单一直线。
光学设计笔试题目及答案
光学设计笔试题目及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 光学设计中，透镜的焦距指的是（）。
A. 透镜中心到成像平面的距离B. 透镜中心到焦点的距离C. 透镜边缘到成像平面的距离D. 透镜边缘到焦点的距离答案：B2. 以下哪个参数不是描述透镜性能的主要参数？（）A. 焦距B. 口径C. 重量D. 材料答案：C3. 在光学设计中，色差是指（）。
A. 透镜的重量B. 透镜的厚度C. 不同波长的光经过透镜后成像位置不同D. 透镜的折射率答案：C4. 以下哪个不是光学设计中的像差类型？（）A. 球差B. 色差C. 像散D. 折射率答案：D5. 光学设计软件通常用于（）。
A. 计算透镜的重量B. 模拟光学系统的成像质量C. 测量透镜的折射率D. 制造透镜答案：B二、填空题（每题2分，共10分）1. 光学设计中的像差包括球差、色差、______、______等。
答案：像散、场曲2. 光学设计中，透镜的______是指透镜对光线的聚焦能力。
答案：焦距3. 光学设计软件通常包括______、______、优化算法等功能。
答案：光线追迹、光学系统建模4. 在光学设计中，______是指透镜对不同波长光的折射能力不同，导致成像质量下降。
答案：色差5. 光学设计中，______是指透镜对光线的汇聚或发散作用。
答案：折射三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述光学设计中像差产生的原因及其对成像质量的影响。
答案：像差产生的原因主要是由于透镜对不同波长的光折射能力不同，以及透镜形状的非完美性。
像差会导致成像模糊、颜色分离、边缘模糊等问题，从而影响成像质量。
2. 在光学设计中，如何减少色差？答案：减少色差可以通过使用不同折射率的透镜材料、使用非球面透镜、采用复合透镜组等方式来实现。
3. 光学设计软件在设计过程中扮演什么角色？答案：光学设计软件在设计过程中扮演着模拟、分析和优化光学系统的角色，它可以帮助设计师预测和评估光学系统的性能，从而指导实际的光学系统设计。
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1.2光学系统有哪些特性参数和结构参数？特性参数：（1）物距L（2）物高y或视场角ω（3）物方孔径角正弦sinU或光速孔径角h（4）孔径光阑或入瞳位置（5）渐晕系数或系统中每一个的通光半径结构参数：每个曲面的面行参数（r，K，a4，a6，a8，a10）、各面顶点间距（d）、每种介质对指定波长的折射率（n）、入射光线的位置和方向1.3轴上像点有哪几种几何像差？轴向色差和球差1.4列举几种主要的轴外子午单色像差。
子午场曲、子午慧差、轴外子午球差1.5什么是波像差？什么是点列图？它们分别适用于评价何种光学系统的成像质量？波像差：实际波面和理想波面之间的光程差作为衡量该像点质量的指标。
适用单色像点的成像。
点列图：对于实际的光学系统，由于存在像差，一个物点发出的所有光线通过这个光学系统以后，其像面交点是一弥散的散斑。
适用大像差系统2.1叙述光学自动设计的数学模型。
把函数表示成自变量的幂级数，根据需要和可能，选到一定的幂次，然后通过实验或数值计算的方法，求出若干抽样点的函数值，列出足够数量的方程式，求解出幂级数的系数，这样，函数的幂级数形式即可确定。
像差自动校正过程，给出一个原始系统，线性近似，逐次渐进。
2.2适应法和阻尼最小二乘法光学自动设计方法各有什么特点，它们之间有什么区别？适应法：参加校正的像差个数m必须小于或等于自变量个数n，参加校正的像差不能相关，可以控制单个独立的几何像差，对设计者要求较高，需要掌握像差理论阻尼最小二乘法：不直接求解像差线性方程组，把各种像差残量的平方和构成一个评价函数Φ。
通过求评价函数的极小值解，使像差残量逐步减小，达到校正像差的目的。
它对参加校正的像差数m没有限制。
区别：适应法求出的解严格满足像差线性方程组的每个方程式；如果m>n或者两者像差相关，像差线性方程组就无法求解，校正就要中断。
3.1序列和非序列光线追迹各有什么特点？序列光线追迹主要用于传统的成像系统设计。
以面作为对象，光线从物平面开始，按照表面的先后顺序进行追迹，对每个面只计算一次。
光线追迹速度很快。
非序列光线追迹主要用于需考虑散射和杂散光情况下，非成像系统或复杂形状的物体。
以物体作为对象，光线按照物理规则，沿着自然可实现的路径进行追迹。
计算时每一物体的位置由全局坐标确定。
非序列光线追迹对光线传播进行更为细节的分析，计算速度较慢。
3.2叙述采用光学自动设计软件进行光学系统设计的基本流程。
（1）建立光学系统模型：系统特性参输入：孔径、视场的设定、波长的设定初始结构输入：表面数量及序号、面行、表面结构参数输入（2）像质评价（3）优化：设置评价函数和优化操作数、设置优化变量、进行优化（4）公差分析：公差数据设置、执行公差分析3.3Zemax软件采用了什么优化算法？构造评价函数：最小二乘法、正交下降法（非序列光学系统）4.1什么叫做第一辅助光线？什么叫做第二辅助光线？第一辅助光线：由轴上物点A发出，经过孔径边缘的光线AQ第二辅助光线：由视场边缘的轴外点B发出经过孔径光阑中心O的光线BP4.2薄透镜组有哪些像差特性？一个薄透镜组只能校正两种出击单色像差。
光瞳位置对像差影响：球差与光瞳位置无关；慧差、像散与光瞳位置有关；光瞳与薄透镜组重合时，像散为一个与透镜组结构无关的常数，此时畸变等于零；薄透镜组的Petzval场曲近似为一与结构无关的常量。
4.3单透镜的像差特性参数与结构参数有什么关系?与玻璃的折射率n，单透镜的形状Q有关。
不能消色差4.4如何进行双胶合透镜组结构参数的求解？4.5举例说明满足光学系统消除场曲条件（Petzval）的几种结构形式。
正、负光焦度远离的薄透镜系统和弯月形厚透镜5.1望远物镜有什么光学特性和像差特性？相对孔径不大，视场较小。
轴向边缘球差，轴向色差和边缘孔径的正弦差不用校正到零而是等于指定值。
6.1显微物镜有什么光学特性和像差特性？焦距短，视场小。
相对孔径大。
球差、轴向色差、正弦差，以及孔径高级像差。
6.2显微物镜有哪些主要类型？各有什么特点？消色差物镜：只校正轴上点的球差和轴向色差、正弦差，不校正二级光谱色差。
复消色差物镜：要求校正二级光谱色差。
平像场物镜：要求校正场曲、像散、垂轴色差等各种轴外像差。
平面场复消色差物镜：和平像场物镜相似，还要校正二级光谱色差。
7.1目镜设计有什么特点？焦距短、相对孔径比较小、视场角大、入瞳和出瞳远离透镜组目镜的结构一般比较复杂；像差校正以轴外像差为主；场曲一般不进行校正；最重要的是校正像散、垂轴色差；在目镜和物镜尽可能独立校正像差的前提下，进一步考虑它们之间的像差补偿关系；采用F光和C光消色差，对D光或e光校正单色像差；按反向光路进行设计。
7.2目镜有哪些常用形式？它们有什么像差特点？简单目镜；冉斯登目镜（无法校正垂轴色差）和惠更斯目镜（场曲大，不能安装分划镜）凯涅尔目镜；可安装分划镜，能消除像散和慧差，但不能校正垂轴色差对称式目镜；同时校正垂轴色差和轴向色差，能校正像散和慧差，场曲较小无畸变目镜：较大出瞳距离的中等视场的目镜广角目镜；减小场曲8.1照相物镜设计有哪些特点？叙述设计的主要步骤.焦距f，相对孔径D/f和视场角（2ω）这三个光学特性参数变化范围很大。
1.原始系统结构形式的确定：根据要求的光学特性和成像质量从手册、资料或专利文献中找出一个和设计要求接近的系统作为原始系统。
2.像差校正：（1）首先校正“基本像差”（全视场和全孔径的像差）（2）校正剩余像差或高级像差；采用逐步收缩公差的方式进行，整个设计的关键（3）像差平衡8.2照相物镜有哪些类型？它们各有什么特点？三片型物镜：结构最简单，应用于价格较低的照相机上双高斯物镜：视场较大，大孔径物镜的基础摄远物镜：长焦距物镜，系统长度可小于焦距，相对孔径比较小鲁沙型物镜：视场角大，相对孔径小，用于航空测量照相机松纳型物镜：视场较小，相对孔径较大反摄远物镜：能同时实现大市场和大相对孔径有一个负光焦度的前组，和一个正光焦度的后组孔径光阑：系统中限制成像光束的孔就叫孔径光阑。
孔径光阑可以是一个实际的圆孔，也可以附着在某一个光学表面上。
视场光阑:系统中限制成像范围的孔就叫视场光阑。
视场光阑必须和系统中的实像面重合，例如开卜勒望远镜中的分划板就是视场光阑。
渐晕：如果轴外子午光束的宽度比轴上点光束的宽度小，造成光学系统视场边缘的像面照度比轴上点低，这种现象叫做“渐晕”。
星点检验：一个发光点物通过光学系统后，由于衍射和像差以及其它工艺疵病的影响，不再是一个理想的点像，通过考察光学系统对一个点物的成像质量就可以了解和评定光学系统对任意物分布的成像质量，这就是星点检验。
分辨率：所谓分辨率就是光学系统成像时，所能分辨的最小间隔。
子午面：主光线和光轴决定的平面。
弧矢面：过主光线和子午面垂直的平面。
初级像差和高级像差：在像差理论研究中，把像差与视场和孔径的关系用幂级数形式表示，最低次幂对应的像差称为初级像差，而较高次幂对应的像差称为高级像差。
垂轴像差：用不同孔径子午、弧矢光线在理想像平面上的交点和主光线在理想像平面上的交点之间的距离来表示，称为垂轴像差。
波像差：实际波面和理想波面之间的光程差作为衡量该像点质量的指标，称为波像差。
光学传递函数：由空间不变线性系统的成像性质，可以用物、像平面上不同频率对应的余弦基元的振幅比和位相差来表示。
前者称为振幅传递函数，用M T F(,)μν表示，后者称为位相传递函数，用P T F(,)μν表示。
二者统称为光学传递函数，用O T F(,)μν表示。
点列图：对于实际的光学系统，由于存在象差，一个物点发出的所有光线通过这个光学系统以后，其与象面交点不再是一个点，而是一弥散的散斑，称为点列图。
包围圆能量：以像面上主光线或中心光线为中心，以离开此点的距离为半径作圆，以落入此圆的能量和总能量的比值来表示。
（1）初级像差和高级像差：在像差理论的研究中，则把像差和y，h的关系也用幂级数形式表示。
把最低次幂对应的像差称为初级像差，而把较高次幂对应的像差称为高级像差。
（2）第一辅助光线：由轴上物点发出，经过孔径边缘的光线称为第一辅助光线。
（3）第二辅助光线：由视场边缘的轴外点发出经过孔径光阑中心的光线称为第二辅助光线。
（4）Petzval场曲：如果系统消除了像散，0'=tsx，则0'=tsx,则子午和弧矢场曲相等''stxx=，这时的场曲称为Petzval场曲，用符号'px表示：)'2(2'2'unJxp-=∑μϕ（5）像差特性参数P，W，C的归化：所谓归化就把对任意物距、焦距、入射高时的像差特性参数，在保持透镜组几何形状相似的条件下，转变成焦距等于1，入射高等于1，物平面位在无限远时的像差特性参数。
（6）二级光谱色差：当F，C光校正了色差以后，F，C光线像点便重合在一起，但是其他颜色光线的像点并不随F，C光像点的重合而全部重合在一点，因此仍有色差存在，这样的色差就叫二级光谱色差。
（7）焦深：系统能够清晰成像的像空间的深度。
（8）景深：系统能够清晰成像的物空间的深度。
（9）显微镜物镜的数值孔径：显微镜物镜物空间的折射率和物方孔径角正弦的乘积。