光学系统设计(四)答案
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。
光学设计作业答案
现代光学设计作业学号：**********姓名：***一、光学系统像质评价方法 (2)1.1 几何像差 (2)1.1.1 光学系统的色差 (3)1.1.2 轴上像点的单色像差─球差 (4)1.1.3 轴外像点的单色像差 (5)1.1.4 正弦差、像散、畸变 (7)1.2 垂直像差 (7)二、光学自动设计原理 (9)2.1 阻尼最小二乘法光学自动设计程序 (9)2.2 适应法光学自动设计程序 (11)三、ZEMAX光学设计 (13)3.1 望远镜物镜设计 (13)3.2 目镜设计 (17)四、照相物镜设计 (22)五、变焦系统设计 (26)一、光学系统像质评价方法所谓像差就是光学系统所成的实际像和理想像之间的差异。
由于一个光学系统不可能理想成像，因此就存在光学系统成像质量优劣的问题，从不同的角度出发会得出不同的像质评价指标。
（1）光学系统实际制造完成后对其进行实际测量✧星点检验✧分辨率检验（2）设计阶段的评价方法✧几何光学方法：几何像差、波像差、点列图、几何光学传递函数✧物理光学方法：点扩散函数、相对中心光强、物理光学传递函数下面就几种典型的评价方法进行说明。
1.1 几何像差几何像差的分类如图1-1所示。
图1-1 几何像差的分类1.1.1 光学系统的色差光波实际上是波长为400~760nm 的电磁波。
光学系统中的介质对不同波长光的折射率不同的。
如图1-2，薄透镜的焦距公式为()'121111n f r r ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭(1-1) 因为折射率n 随波长的不同而改变，因此焦距也要随着波长的不同而改变，这样，当对无限远的轴上物体成像时，不同颜色光线所成像的位置也就不同。
我们把不同颜色光线理想像点位置之差称为近轴位置色差，通常用C 和F 两种波长光线的理想像平面间的距离来表示近轴位置色差，也成为近轴轴向色差。
若l ′F 和l ′c 分别表示F 与C 两种波长光线的近轴像距，则近轴轴向色差为'''FC F C l l l ∆=- (1-2)图1-2 单透镜对无限远轴上物点白光成像当焦距'f 随波长改变时，像高'y 也随之改变，不同颜色光线所成的像高也不一样。
光学设计期末考试题及答案
光学设计期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光学设计中，用于描述光束聚焦能力的参数是（）。
A. 焦距B. 光斑直径C. 光束质量D. 光束发散角2. 以下哪个不是光学系统的基本特性？（）A. 分辨率B. 放大倍数C. 色差D. 重量3. 在光学系统中，色差的类型不包括（）。
A. 球面色差B. 色差C. 色差D. 色差4. 光学系统中，为了校正色差，通常采用的光学元件是（）。
A. 透镜B. 反射镜C. 棱镜D. 滤光片5. 光学系统中，用于校正球面像差的常用方法是（）。
A. 使用非球面透镜C. 使用滤光片D. 使用棱镜6. 在光学设计中，用于描述成像质量的参数是（）。
A. 分辨率B. 放大倍数C. 色差D. 焦距7. 光学设计中，用于计算光学系统的像差的方法是（）。
A. 几何光学法B. 波动光学法C. 干涉光学法D. 衍射光学法8. 以下哪个不是光学设计软件的名称？（）A. ZemaxB. Code VC. MATLABD. Photoshop9. 光学设计中，用于描述光学系统成像能力的参数是（）。
A. 分辨率B. 放大倍数C. 色差D. 焦距10. 光学系统中，用于校正畸变的常用方法是（）。
A. 使用非球面透镜B. 使用反射镜D. 使用棱镜二、填空题（每空2分，共20分）11. 光学设计中，焦距是指从____到____的距离。
12. 光学系统中，色差的类型包括____和____。
13. 光学设计中，分辨率是指光学系统能够分辨的____。
14. 光学设计软件Zemax主要用于____。
15. 光学系统中，畸变是指成像时____和____的不一致。
16. 光学设计中，放大倍数是指成像系统成像的____与____的比值。
17. 光学设计中，非球面透镜主要用于校正____。
18. 光学设计软件Code V主要用于____。
19. 光学设计中，干涉光学法用于计算光学系统的____。
20. 光学系统中，衍射光学法用于研究光的____。
光学系统设计-习题
nr1r2 f' ( n 1 ) n( r2 r1 ) ( n 1 )d 149.27mm
n 1 l'H f ' d 13.99mm nr1 n 1 lH f ' d 5.25mm nr2
l l lH 5005.25mm
6、设计照相物镜的焦距等于75mm，底片尺寸正方形， 边长为55mm，求该照相物镜的最大视场角等于多数？ 解：
' 1 ' 2
3
f f f2 f 0
' 1 ' 2 ' 2
28.87
d 1 f 1' f 2' 28 .87 78.87 d 2 f 1' f 2' 28 .87 21.13
173.19 f 1' f 2' f ' { 173.19
0, 若能成实像，则 l2 则成实像的条件是 2 x1 又 x2 所以， 2 x1 f 2
2
由于实物成实像的情况 ，所以对于 1来说， l1 x1 f1 0 即 x1 f1 f1
由于
f1 0 而 1
所以对于这两个条件不 能同时满足
得到
f ' 100mm
4.一薄透镜组焦距为100 mm，和另一焦距为50 mm的薄透镜 组合，其组合焦距仍为100 mm，问两薄透镜的相对位置。 解：
5、一块厚透镜，n=1.6，r1=120mm，r2=-320mm， d=30mm，试求该透镜焦距和基点位置。如果物距 l1=-5m时，问像在何处？ 解：
d 1 78.87 f ' 173.19 28.87
光学设计实验四卡塞格林系统设计
实验四:卡塞格林系统一．实验目的熟悉卡塞格林系统设计的原理过程，学习如何使用多项式的非球面，掌握设计系统的的方法及过程。
二.系统结构性能要求1）孔径值10英寸；2）视场角为0︒；3）相对波长为可见光；4）玻璃材料BK7 、MIRROR ；三．实验步骤1.系统参数的设置：孔径值10英寸；（单位是英寸）视场角为0︒；工作波长为可见光；2.结构参数的设置:平面镜的厚度为1英寸，玻璃材料BK7；反射镜的焦距为60英寸，厚度为30英寸，玻璃材料为MIRROR；如下图所示：3.加辅助镜面，并安放像平面。
让ZEMAX为辅助面计算恰当的曲率。
玻璃材料为mirror。
（注意：已将主反射面的距离减小到-18，这将使辅助镜面的尺寸减小。
像平面的距离现在是28，实际上，是在主反射面后10英寸）如下图所示：四．光学望远系统优化过程1.将三环六臂改为五环六臂（菜单栏Editors一Merit Function一Tools一Default Merit Function一Reset一Rings）如下图所示：2.设置变量，将曲率半径设为优化变量，权重设为1。
将新面（即第3面）的厚度从0改为20。
往上移一行，将第2面的厚度由60改为40。
对于主反射面来说，校正器与它的距离就是60；3,。
将光阑面（STO）的表面类型换为“EVEN ASPHERE”。
这种面型允许为非球面校正器指定多项式非球面系数。
并将第一面的“4th Order Term” 6th Order Term”和“8th Order Term”列设为变量，当前为0，如下图所示：4.打开视场角，调整设计。
从主菜单，选System，Fields，并将视场角的个数设置为3，输入y角0.0，0.35和0.7。
如下图所示：优化即可得到MTF，如下图所示：5双击第三面的第一列，从孔径类型列中选圆形“Circular Aperture”，到Min Radius中输入1.7。
这表示所有的光线穿过表面时离轴距离必须要大于1.7英寸，这就是主反射面的缺口“Hole”。
2014光学系统设计4
2、显微镜系统设计
暗视场分为单向和双向照明。单向照明对观察微粒的存在和运动 是有效的，但对物体的细节再现不是有效的，有“失真现象”。 双向照明可以消除这种失真现象，它是在普通三透镜聚光镜前放 置一环形光阑，由聚光镜最后一片和载物玻璃片间浸以液体，经聚光 镜后的环形光束在玻璃盖片内全反射而不能迚入显微物镜，只有经微 粒散射的光迚入显微物镜。
2、显微镜系统设计
显微镜的线视场
物体经物镜后成像在视场光阑（直径为D）上，则其线视场为：
2y D
视场光阑的大小与目 镜的视场角的关系：
D 2 f etgw 500tgw 250 D f e e e
500tgw 2y e 500tgw
2 250 0.00029mm 4 250 0.00029mm
把σ‘换算到物空间，按道威判断取σ值，则：
设λ=555nm，得：
0.5l 2 ´ 250 ´ 0.00029 mm £ iG £ 4 ´ 250 ´ 0.00029 mm NA
近似得到 523NA 1046NA 500NA 1000NA
2、显微镜系统设计
通用显微镜物镜从物平面到像平面的距离（共轭距），不论放
大率如何都是相等的，约为180mm；对生物显微镜，我国觃定为 195mm。 把物镜和目镜取下后，所剩的镜筒长度称为机械筒长，也是固 定的，有160mm、170mm、190mm 。我国以 160mm作为物镜目镜 定位面的标准距离。
手持望进镜的放大率不超过10倍，大地测量望进镜大约为30倍，
天文望进镜更高。
3、望进镜系统设计
开普勒望进镜成倒像，需加入转像系统成正像。转像系统分为 棱镜转像系统和透镜转像系统。 棱镜转像系统用于筒长较短且结构紧凑望进镜中。不改变其放 大率。
(整理)光学教程第四版答案word版
光 学 教 程（姚 启 钧 原 著 ）参考 答 案目录第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 光的干涉.....................................3 光的衍射...................................15 几何光学的基本原理...............27 光学仪器的基本原理 (49)光的偏振...................................59 光的吸收、散射和色散...........70 光的量子性. (73)第一章 光的干涉波长为 500nm 的绿光投射在间距 d 为 0.022cm 的双缝上，在距离180cm 处的光屏 1. 上形成干涉条纹，求两个亮条纹之间的距离.若改用波长为700nm 的红光投射到此双缝上, 两个亮条纹之间的距离又为多少?算出这两种光第2 级亮纹位置的距离. - y = r 0λ ∆y = y j +1 jd 解：由条纹间距公式得 ∆y = r 0 λ = 180 ⨯ 500 ⨯10 -7 = 0.409cm 1 1d 0.022 180 ∆y = r 0 λ = ⨯ 700 ⨯10 -7 = 0.573cm 2 2 d 0.022 r 0y 21 = j 2 λ1 = 2 ⨯ 0.409 = 0.818cmd r 0y 22 = j 2 2 = 2 ⨯ 0.573 = 1.146cmd∆y j 2 = y 22 - y 21 = 1.146 - 0.818 = 0.328cm2．在杨氏实验装置中,光源波长为640nm ,两狭缝间距为 0.4mm ,光屏离狭缝的距离为 50cm .试求：(1)光屏上第1亮条纹和中央亮条纹之间的距离；（2）若 p 点离中央亮条纹为 0.1mm ，问两束光在 p 点的相位差是多少？（3）求 p 点的光强度和中央点的强度之比.∆y = r 0 λd 解 ：（ 1）由公式∆y =r 0 λ 50⨯ 6.4 ⨯ 10 -5 = 8.0 ⨯ 10 -2 cm d = 0.4得（2）由课本第 20 页图 1-2 的几何关系可知r - r ≈ d sin θ ≈ d t an θ = d y = 0.04 0.01 = 0.8 ⨯10-5cm 2 1r 050∆ϕ =2π (- r ) = 2π ⨯ 0.8 ⨯10-5 = π 2 1 6.4 ⨯10-5λ 4 I = A 2 + A 2 + 2AA cos ∆ϕ = 4A 2 cos 2∆ϕ(3) 1 2 1 2 12 由公式得4A 2 cos 2 ∆ϕ cos 2 1 ⋅ π 2 I p = A p = 2 = 2 4 1 = cos 2 π 4A 2 cos 2 ∆ ϕ 2 2I 0 A cos 0︒ 8 00 121 + cos π =2 + 2 = 4 = 0.8536 2 43 . 把折射率为 1.5 的玻璃片插入杨氏实验的一束光路中,光屏上原来第 5 级亮条纹所在的位置为中央亮条纹,试求插入的玻璃片的厚度.已知光波长为 6×10-7m .∆ϕ = ∆r 解：未加玻璃片时， S 1 、 S 2 到P 点的光程差，由公式 2π λ 可知为 λr 2 - r 1 =2π⨯ 5 ⨯ 2π = 5λΔr = 现在S 1 发出的光束途中插入玻璃片时， P 点的光程差为λ λ r 2 - ⎡⎣(r 1- h ) + nh ⎤⎦ = ∆ϕ ' = ⨯ 0 = 0 2π 2π所以玻璃片的厚度为h =r 2 - r 1 5λ= 10λ = 6 ⨯10-4 cm n - 1 0.54. 波长为 500nm 的单色平行光射在间距为 0.2mm 的双狭缝上.通过其中一个缝的能量 为另一个的 2 倍,在离狭缝 50cm 的光屏上形成干涉图样.求干涉条纹间距和条纹的可见度.∆y = r 0 λ = 500 ⨯ 500 ⨯10-6 = 1.25d 0.2 mm 解：A 1I 1 = 2I 2 2 2A 1 = 2 A 2 A 22(A1 / A2 )== 0.9427 ≈0.94∴V =1+(A/ A )21+21 25. 波长为700nm 的光源与菲涅耳双镜的相交棱之间距离为20cm，棱到光屏间的距离L 为180cm,若所得干涉条纹中相邻亮条纹的间隔为1mm，求双镜平面之间的夹角θ。
光学设计教程课后答案
光学设计教程课后答案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。
(整理)光学设计答案
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3-9ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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地情人的私语。懂么？山泉之歌是自然的音乐啊！世间的音乐家，有谁能把这一份灵秀、晶莹、活力，谱进美妙的曲子？除了山泉，谁能？在这崇山峻岭间，山泉的歌唱给谁听呢？其实，我们不必顾虑山泉歌唱给谁听，我们如果不来听，也有别的来听。山爱听，谷爱听，一切大自然的家15○族都爱听，也许他们更能听得懂。我想，也许山泉根本就不要唱给谁听，不然它不会唱得那么悠然，唱给自己听，就不需什么理由。要说理由，也许活力无限的山泉就爱唱歌；或者说，爱唱歌的山泉才有活力吧！山泉是活力无限的生命之泉啊！在水深处，上层虽然平滑如镜，下层仍然流动不息。在浅滩上，飞溅起雪白的珠花，冲击岩石，漱荡幽壑，向山峦要16○道路。山泉，每一分钟，每一秒钟，都呈现着生生不已的流动。看遍种种的水，哪一种水能有山泉的生动？哪一种水又能有山泉的清澈？山泉，真像一片澄明而秀美的心灵啊！我们徘徊在泉水旁，不忍离开。17○我们不该学学这一脉的山泉吗？18○那天，我们终于登上了山峰。19○我们欣慰，不仅是因为到达封顶，更因为认识了高山和流泉——高山教我们以亘古的宁静，流泉教我们以永生的不息。20○我们的生活中应该有歌，应该有高山流水之音的。21○分）2结合全文看，本文标题“高山流水”有什么妙处？（23.分）2（根据②到⑥段内容，概括“我们”爬山的心情变化，并填写到下面的横线上。24.。→无精打采→分）2第⑨段可以删掉吗？为什么？（25.分）4（本文语言优美生动，请具体分析第⑷段中划线的句子。26.⒈有时爽朗如银铃，有时激越如仰天吟啸，有时又轻轻地像情人的私语。⒉世间的音乐家，谁能把这一份灵秀、晶莹、活力，谱进美妙的曲子里？除了山泉，谁能？我的朋??凤躲在后面/悬崖裸露在前边/你还要警惕/不要在这个时候晕眩也走进了风险/你要当心了//使走进了风光/当你走上峰巅：《祝愿》汪国真的诗27.（与本文在写作手法上有异曲同工之妙，请简要分析。动若波澜/静似青山/愿你/友分）2分）3（本文以“寻山”贯穿始终，你从文中“寻”到了什么？（至少三点）28.答案示例：概括主要内容；高山和流泉，暗合钟子期和俞伯牙弹琴遇知音的典故，揭示文本的主题，从高山和流泉中探寻生命的意义。23.分，意思对即可。2分，共1评分：一点后悔莫及答案示例：兴致勃勃24.分，意思对即可。2分，共1评分：一空答案示例：不可以。结构上，起到了承上启下的作用；内容上，极写“趱路”之苦，为下文看到清泉后的喜悦心情蓄势铺垫，起到了对比映衬之作用。25.分，意思对即可。2分，共1评分：一点答案示例：①采用排比、拟人和比喻的修辞手法，表现出了流泉的种种音韵美。②先设问后反问，突出了流泉不可比拟的灵秀、晶莹和活力。26.分，共2评分：每小题分，意思对即可。4答案示例：采用托物言志的手法，借助鲜明具体的形象，表达思想感情，富有感染力和艺术性。27.分，意思对即可。2评分：答案示例：要取得辉煌的成绩，须耐得住寂寞，并付出艰辛的代价。以柔可以克刚。生命在于运动。28.分。3评分：山东烟台：分）8代文阅读（（二）现别丢了坎蒂德⒈儿子打来电话，没聊上几句我就急着问他：?坎蒂德怎么样了？他走了吗？?⒉儿子笑起来：?妈，你怎么这么惦记他呀？我都嫉妒了。?号，年纪不大，尚未娶12公司工作。刚上班的时候他就告诉我说，与他对坐的是一个葡萄牙人，名叫坎蒂德。坎蒂德的工号是CSR儿子在英国剑桥③个工号的只剩了三个人，只有坎蒂德一直没有当官，不是因为他缺乏能力，而是因为他不感兴趣。?他20妻，却是这个公司地道的元老级人物了。公司排前可牛了！他是全公司员工在技术方面请教的中心，据说他的钱多到可以在伦敦买上几栋楼呢。?儿子说，就是这个很牛的坎蒂德整天穿得叫花子似的，上下班骑一辆破自行车。?他是刻意藏富吧？?我问。儿子说：?我看不像。他的兴趣不在吃穿用度上。?⒋当官没兴趣，吃穿用度也不讲究，那这个坎蒂德?情感的出口?究竟在哪里呢？⒌儿子说，坎蒂德是个?超慈悲?、?超热爱大自然?的人。他去了一趟养鸡场，看到速成鸡被囚禁在不能转身的笼子里，参观者被告知不可大声讲话，否则这些心脏特别脆弱的鸡就会被当场吓死，回来后，他就开始吃素了。他说，他好可怜那些鸡；他还说，有时候会莫名思念那些鸡，很想去探视它们，却又没有勇气。⒍三个月前，坎蒂德利用休假回到葡萄牙，投了一笔巨资。儿子让我猜猜他买了什么。我说：?别墅？土地？度假村……?儿子说：?都不是，他买了一片森林。?他准备辞职，他告诉我儿子说，像炫耀自己年轻貌美的未婚妻。林的照片一张张翻给同事们看，他把森坎蒂德每天惦念他的森林。⒎休假结束回到公司，回家去照顾他的森林。他在英国臵办了高档的摄像机、照相机、放大镜、显微镜，说是回去后要好好观察研究森林里的各种植物与昆虫。12年2011⒏坎蒂德是在日那天离开剑桥的。临走前，公司的同事们按惯例为他?凑份子?送行。一笔可观的英镑打到了一张卡上，送到了他的手2月中。他一拿到那张卡，立刻让我儿子和他一起在网上查找非洲一个救助饥饿儿童的网站，查到后将钱悉数捐了出去。坎蒂德举着那张分文不剩的空卡，开心地对我儿子说：?这个，我要收藏的。? :Z|xx|]来源[⒐我多么愿意让儿子一辈子都与这样的人做同事啊！?不要丢了坎蒂德。不管多远，都与他保持联系吧。?我这样嘱咐儿子。分）2（文章记叙了坎蒂德的几件小事，阅读全文，完成下面表格。15.人物品质事件关爱动物悲悯善良参观养鸡场，回来后改吃素。酷爱大自然将“份子钱”捐给非洲儿童。分）2（读第⑧段划线句子，说说坎蒂德收藏那张空卡的原因是什么。16.分）4题目“别丢了坎蒂德”有怎样的含义？（17.分）8（二）现代文阅读Ⅰ（分）1分。每空2（评分：有爱心乐于慈善参考答案：花巨资购森林，并辞职回去照顾。15.分）1分。每点2参考答案：那张空卡凝聚着他与同事的友谊；能使他能想起做善事的快乐（评分：16.分）2分。每点4（评分：参考答案：一是别丢掉了坎蒂德这个朋友；二是别丢了坎蒂德所具有的那些美德。17.四川省四川资阳三、分）32（分）12（一）月到中秋（①又是一年中秋时节。②窗外月光如泻，给大地披上了一层迷人的薄纱，显得宁静而又安详。天上明月如盘，一如我小时候看到的模样。③天渐渐黑下来。牛和羊都陆续从田间牵回村子，苦累的庄稼人今天比往常早一些收工了。漫长的秋收时节，人们起早贪黑的，收了水稻掰玉米，种完芝麻种黄豆，砍过红麻刨红薯。农活一件接着一件来，真难得歇一口气儿。秋收大忙时节，每家的壮劳力没日没夜地干活，象是在偿还自己祖祖辈辈还没有还完的债。④月亮出来了，是一轮满月。在蓝色的天空和白色的云彩里面，慢慢地移动。月到中秋，家家的喜气都从大人小孩儿的心眼里冒出来。每一家都忙着做饭了，屋顶的炊烟在明亮的月光下白白的，在空中弥漫。村庄开始热闹起来，不时可以听到孩子们的嬉戏声，谁家的收音机里还播放着刘兰芳说的评书《岳。飞传》⑤一家一户的人们都围在晚饭桌旁边。尽管物质条件比较差，但是到了中秋，还是要讲个排场。红烧猪肉端上来了，厚厚的长条形，上面用褐色色素和调味品打点，油腻腻的、喷喷香，比现在的猪肉要香上许多。自家养的小公鸡也端上来了，接着，乡下的土菜如四季豆啦、洋葱啦、豆芽儿啦、咸鸭蛋啦，，满满一桌子，真是寻常难得吃到的美味！除非家里来了稀客，平时绝不会是这么丰盛的。主妇从厨房里出来，洗也都陆续上齐了。中秋是乡村的“美食节”脸洗手然后入座，全家人算是坐齐了。男劳动力举起酒杯美美地品着，孩子们则急忙伸筷，埋头大嚼，一饱口福。狗儿乖巧地趴在桌子底下，专注地啃骨头。页21第
几何光学像差光学设计第四版课后题
几何光学像差光学设计第四版课后题
摘要：
I.几何光学像差概述
A.几何光学像差定义
B.像差对光学系统的影响
II.光学设计中的几何光学像差
A.光学设计的基本原理
B.像差校正的方法
C.实际应用中的像差问题
III.几何光学像差与光学成像质量
A.像差对成像质量的影响
B.提高成像质量的方法
IV.总结
A.几何光学像差的重要性
B.未来的研究方向
正文：
几何光学像差是光学领域中一个重要的概念，它描述了光线在通过光学系统时，由于系统本身的特性，使得光线传播方向发生改变，从而导致图像产生模糊、失真等问题。
像差的存在对光学系统的成像质量产生了很大的影响，因此，研究像差校正和提高成像质量是光学设计中的关键任务。
在光学设计中，设计师需要遵循基本原理，根据光学系统的需求，采用不
同的方法来校正像差。
这些方法包括：选用高质量的光学材料、采用特殊的光学结构、利用光学薄膜技术等。
通过这些方法，可以有效地减小像差，提高光学系统的成像质量。
然而，在实际应用中，由于各种因素的影响，像差问题仍然存在。
例如，大气湍流、光学元件的加工精度、系统的装配误差等，都会导致像差的出现。
因此，研究如何在实际应用中减小像差，提高成像质量，是光学领域中的一个重要研究方向。
总的来说，几何光学像差在光学设计和成像质量中起着至关重要的作用。
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 ( )。
光学系统设计04
第四部分像差（Aberration）理论图为2个薄透镜组构成的薄透镜系统，对应的物平面位置、物高和光束孔径是给定的，系统外型尺寸计算完成后每个透镜组的光焦度以及各透镜组之间的间隔也已经确定有轴上物点A发出，经过孔径边缘的光线AQ称为第一辅助光线（边缘光线Axial ray），根据理想光学系统的光路计算公式可以计算它在每个透镜组上的投射高度h1和h2由视场边缘的轴外物点B发出的经过孔径光阑中心O的光线BP第二辅助光线（主光线Chief ray），它在每个透镜组的投称为第辅助光线光线y它在每个镜的投射高hz1,hz2也可以计算子午面和弧矢面子午平面(meridional)入瞳 轴外物点与光轴所确定的平面弧矢平面(sagittal)弧矢平面(g )过主光线且与子午面垂直光轴子午平面第四部分像差（Aberration ）理论 像差产生球面折射系统的特性径射线像的不同孔径入射光线像的位置不同 不同视场的成像倍率不同子午弧矢面成像性质不同子午、弧矢面成像性质不同 相同光学介质对不同波长的色光折射率不同i 近轴光学的计算近似 像差分类θθ→sin 几何像差(geometrical aberration)五种单色像差＋两种色差波像差(wave aberration)与几何像差之间有直接的变化关系第四部分像差理论Geometrical Aberration几何像差（Geometrical Aberration）分类 单色像差球差(spherical aberration)彗差(coma)(ti ti)像散(astigmatism)场曲(curvature)(di t ti)畸变(distortion)复色像差(chromatic aberration)垂轴色差(lateral)轴向色差(longitudinal)第四部分像差（Aberration）理论计算光线的选取从物点发出的光线进入系统光瞳的光线有很多，通常只对部分特征光线进行计算就可以把握像差和成像的情况子午面内光线（近轴光线实际光线）计算求出高斯 子午面内光线（近轴光线、实际光线）计算，求出高斯像的位置、大小；实际像的位置、大小及像差轴外点主光线（第二辅助光线）计算像散和场曲轴外点主光线（第二辅助光线）计算：像散和场曲；子午面外空间光线计算（弧矢面）对于小视场的光学系统（望远镜显微镜）般只 对于小视场的光学系统（望远镜、显微镜）一般只需要校正与孔径有关的像差对于大视场的光学系统（照相物镜、投影物镜）一般需要校正所有像差像差计算的谱线选择 目视光学系统（380nm~760nm ）D 光589.3nme 光546.1nm 555因此常用接近的人眼最敏感波长为555nm ，因此常用接近的D 和e 来校正单色像差4861nmF 光486.1nmC 光656.3nm −− 阿贝数： 照相系统－对蓝光敏感()()C FD D n n n =/1ν 对F 光校正单色像差G’光434.1nmG‘ 对G 和D 校正色差像差计算的谱线选择近红外校单色像差C光校正单色像差A’光768.2nmd5876d 光587.6nm对中心敏感波长校正单色像差 对系统光谱两端波长校正色差轴上点唯一的单色像差 轴向度量－轴向球差'mL δ垂轴度量－垂轴球差'tan ''U L T m ⋅=Δδ球差是高度或者孔径角的函数 球差的对称性－函数不含奇次项1h 1U 或时球差为零－函数不含常数项01=h 01=U 642"+++=642131211''h A h A h A L δ"+++=131211U a U a U a L δ 初级球差、二级球差、…初级球级球 孔径小－初级球差为主要影响孔径大高级球差为主要影响孔径大－高级球差为主要影响代入上式并微分得到当对边缘()代入上式并微分，得到当对边缘( )校正球差时整个系统的剩余球差极大值为：1m h h =24⎛⎞⎞⎟ 1210.7071'|0.25mh h L A δ==11121d 0d m m h h A A h h h ⎞⎛⎛⎜+=⇒⎜⎟⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠⎝⎠结论：只考虑球差展开式前项的系统，当边缘球差为零时，在0707位置残余球差最大为高0.707位置残余球差最大，为高高级球差与剩余球差反号10.70712'|0.250.25mh h L A A δ===− 高级球差与剩余球差反号；进一步的计算表明：结构形式一定的光学系统，进步的计算表明：结构形式定的光学系统，结构参数对高级球差影响很小；个面产生的高级球差与初级球差的比值和该一个面产生的高级球差与初级球差的比值和该折射面的相对孔径(h/r)的平方成比例，因此各般折射面的半径不能过小(一般h/r < 0.5)相对孔径很大的系统必须采用复杂的结构。
几何光学像差光学设计第四版课后题
几何光学像差光学设计第四版课后题
【实用版】
目录
1.几何光学像差
2.光学设计
3.课后习题答案
正文
几何光学像差是光学系统中不可避免的现象，它会影响图像的质量。
像差主要包括球面像差、彗差、像散、场曲等。
在光学设计过程中，需要尽可能地减小像差，以提高成像质量。
光学设计是一个涉及光学、数学和物理学的交叉学科，它旨在设计和优化光学系统，以实现特定的光学性能。
在光学设计中，需要考虑多种像差因素，并通过合理的光学元件布局和光学参数设计来减小像差。
《几何光学。
像差.光学设计》是一本关于几何光学和光学设计的教材，它详细介绍了几何光学像差的原理和光学设计的方法。
该教材的第四版课后习题答案提供了针对各章节的练习题的解答，有助于读者深入理解光学知识和掌握光学设计方法。
课后习题答案主要包括以下内容：
1.球面像差：球面像差是由于光学元件表面曲率不完全符合理想曲面而引起的像差。
在习题中，需要根据给定的光学元件参数计算球面像差，并探讨如何通过光学设计减小球面像差。
2.彗差：彗差是由于光学元件的非均匀厚度引起的像差。
在习题中，需要分析彗差的产生原因，并提出相应的解决方法。
3.像散：像散是由于光学元件的色散引起的像差。
在习题中，需要计算像散，并探讨如何通过光学设计减小像散。
4.场曲：场曲是由于光学元件的表面弯曲引起的像差。
在习题中，需要分析场曲的产生原因，并提出相应的解决方法。
姚启钧编著的《光学教程》(第四版)课后习题答案
1. 波长为nm 500的绿光投射在间距d 为cm 022.0的双缝上，在距离cm 180处的光屏上形成干涉条纹，求两个亮条纹之间的距离.若改用波长为nm 700的红光投射到此双缝上,两个亮条纹之间的距离又为多少?算出这两种光第2级亮纹位置的距离.解：由条纹间距公式λd r y y y j j 01=-=∆+ 得cm 328.0818.0146.1cm146.1573.02cm818.0409.02cm573.010700022.0180cm 409.010500022.018021222202221022172027101=-=-=∆=⨯===⨯===⨯⨯==∆=⨯⨯==∆--y y y drj y d rj y d r y d r y j λλλλ2．在杨氏实验装置中,光源波长为nm 640,两狭缝间距为mm 4.0,光屏离狭缝的距离为cm 50.试求：(1)光屏上第1亮条纹和中央亮条纹之间的距离；〔2〕若p 点离中央亮条纹为mm 1.0，问两束光在p 点的相位差是多少？〔3〕求p 点的光强度和中央点的强度之比.解：〔1〕由公式λd r y 0=∆得λd r y 0=∆ =cm 100.8104.64.05025--⨯=⨯⨯〔2〕由课本第20页图1-2的几何关系可知52100.01sin tan 0.040.810cm 50y r r d d dr θθ--≈≈===⨯521522()0.8106.4104r r πππϕλ--∆=-=⨯⨯=⨯(3) 由公式2222121212cos 4cos 2I A A A A A ϕϕ∆=++∆= 得8536.042224cos 18cos 0cos 421cos 2cos42cos 422202212212020=+=+==︒⋅=∆∆==πππϕϕA A A A I I pp3. 把折射率为1.5的玻璃片插入杨氏实验的一束光路中,光屏上原来第5级亮条纹所在的位置为中央亮条纹,试求插入的玻璃片的厚度.已知光波长为6×10-7m .解：未加玻璃片时，1S 、2S 到P 点的光程差，由公式2rϕπλ∆∆=可知为 Δr =215252r r λπλπ-=⨯⨯=现在1S 发出的光束途中插入玻璃片时，P 点的光程差为()210022r r h nh λλϕππ'--+=∆=⨯=⎡⎤⎣⎦所以玻璃片的厚度为421510610cm 10.5r r h n λλ--====⨯-4. 波长为500nm 的单色平行光射在间距为0.2mm 的双狭缝上.通过其中一个缝的能量为另一个的2倍,在离狭缝50cm 的光屏上形成干涉图样.求干涉条纹间距和条纹的可见度.解：6050050010 1.250.2r y d λ-∆==⨯⨯=mm122I I = 22122A A =12A A =()()122122/0.94270.94121/A A V A A ∴===≈++5. 波长为700nm 的光源与菲涅耳双镜的相交棱之间距离为20cm ，棱到光屏间的距离L 为180cm ,若所得干涉条纹中相邻亮条纹的间隔为1mm ，求双镜平面之间的夹角θ。
几何光学像差光学设计第四版课后题
几何光学像差光学设计第四版课后题摘要：一、几何光学概述1.几何光学基本概念2.几何光学成像原理二、光学像差概述1.像差的定义及分类2.影响光学系统成像质量的因素三、光学设计基本方法1.光学设计的目标与要求2.光学设计的基本步骤四、光学设计实例分析1.望远镜设计2.显微镜设计3.投影仪设计五、课后习题解答1.题目梳理2.解题思路与步骤正文：一、几何光学概述1.几何光学基本概念几何光学是研究光的传播、成像和光学系统性能的科学。
它主要涉及光的传播规律、成像原理和光学系统的设计与评价。
在几何光学中，我们关心的是光线的传播路径、光线的会聚程度以及光斑的大小等光学特性。
2.几何光学成像原理几何光学成像原理是基于光的传播路径和光的会聚特性。
当光线经过透镜或其他光学元件时，光线的传播方向会发生改变，最终在成像面上形成图像。
根据成像质量的评价标准，我们可以对光学系统的性能进行评估。
二、光学像差概述1.像差的定义及分类光学像差是指光学系统在成像过程中，成像面上的光斑与理想成像光斑之间的偏差。
根据像差的性质和产生原因，可以将光学像差分为以下几类：球面像差、彗形像差、像散、场曲、畸变等。
2.影响光学系统成像质量的因素光学系统的成像质量受到多种因素的影响，如光学元件的加工精度、光学系统的结构参数、光源的稳定性、成像面的平整度等。
在实际应用中，我们需要根据实际需求和成像条件，合理选择光学元件和设计光学系统，以达到较好的成像效果。
三、光学设计基本方法1.光学设计的目标与要求光学设计的目标是实现高质量成像，具体要求包括：成像清晰、像差较小、成像范围合适、光学系统体积和重量适中等。
2.光学设计的基本步骤光学设计的基本步骤包括：确定设计目标、选择光学系统结构、选取光学元件、计算光学系统的性能参数、优化设计与评价、制作与测试等。
四、光学设计实例分析1.望远镜设计望远镜设计中，我们需要关注物镜和目镜的焦距、放大倍数、视场角等参数。
在设计过程中，要充分考虑光学系统的成像质量、体积和重量等因素。
光学系统设计技巧(续)
而象 却是 明亮 的 。若 照 明方 式 不符 合上述 要 求 ，则就 无法 成象 。
图 ５—４ 、 、 、 ～ ～
一Ｎ 玎一 丁 ｒ
一
图 ５—４ ５
由图 ５— ５所 示 的光 源 面被 聚 光 镜 ４
成 象 于物体表 面而 获得 照 明的方 法称 为临
界 照 明 。如果 光 源表 面亮度 不均 匀 ，或 明
显 地 表现 出细小 的结构 ，如 灯丝 等 。那么 临界 照 明使 得显微 镜象 面亮 度不 均匀 。为
明 系统 ，而是 先经过 透镜 Ｋ，透 镜前 面有
一
可 变 光 栏 ． 。透 镜 Ｋ 给 出 光 源 的 象 ， ．
图 ５—４ ７
（ 为了使 光源 亮 度 均匀 ，最 好 在 光 源 前 面
放一 毛 玻 璃 ，此 时 透 镜 给 出 了被 光 照
明 ，有些 标本 需要 染色 。
在显 微镜 中 ，照 明系统位 于载 物 台的
下面 ，具有相应 的机构可使 其作上 下移
动 。照 明 系统有 可变光 栏 ，位于 照 明系统 （ 聚光 镜 ） 的前焦 面 或 其 附近 ，是 聚 光 或 镜 的入 射光 瞳 ，其 出射 光 瞳 位 于 无 穷 远 。 显微镜 物镜 的入 射光 瞳也 在无穷 远 ，因为 物镜 的孔径 光栏 位 于物镜 的后 焦面 或其 附 近 。因此 聚光镜 的 出射 光 瞳与物 镜 的入射 光瞳重 合 ，改变 光栏 大小 就可 以改变 射人 物镜 的光 束 的孔 径角 。通 常是这 样 来改变
光学系统设计-习题
d 1 78.87 f ' 173.19 28.87
d 2 21.13 f ' 173.19 28.87 舍去
3. 有一正薄透镜对某一物成倒立的实像，像高为物高的一 半，今将物面向透镜移近100mm，则所得像与物同大小，求 该正透镜组的焦距。 解：
f 1 1 x1 2 f 2 1 x2 x2 x1 100
F
C1 C2
F
O1
lH
f
H H’
- lH
d
O2
f
, r2 15mm, d 15mm, n 1.5 一透镜的结构参数为： r1 20mm
当透镜一边是空气，另一边是水（ n 1.33）时，求透镜的物像方的焦距。
透镜的结构参数为： r1 20mm, r2 15mm
1. 已知照相物镜的焦距f′=75mm，被摄景物位于距
离x=-∞,-10,-8,-6,-4,-2m处，试求照相底片应 分别放在离物镜的像方焦面多远的地方?
f '2 752 x' 解： xx' ff ' x x x x' 0 x 10m x' 0.5625mm
f1 35mm
H 2 H lF f 50 35 15mm lH
由
1
2
f 2 lH
d
像 面
F
F1
H'
f 2 25mm
d
L
f
lk lF
由双组元构成一个无焦系统，其中 f1 100mm ，f 2 200m m 。当物 放在透镜1前焦面上并用平行光照明时，（1）求像的位置和放大倍率； （2）确定物体成实像时物面位置应处的范围；（3）当采用一正、一负组 元组成无焦系统时，它能成实像吗？ (1) 此为双子无焦系统
光学第04章答案_理想光学系统
代入
，得到 r2=500mm，r1=83.3333mm；
当
时f
'
1 ，由 5
1
和 1 2 ，得 2 11D ，所以
r1 11 ， r2 6
代入
，可得 r1=83.3333mm ，r2=45.4545mm。
21.试回答如何用二个薄透镜或薄透镜组组成如下要求的光学系统。 1)保持物距不变时，可任意改变二镜组的间距而倍率不变； 2)保持二镜组的间距不变时，可任意改变物距而倍率不变。 答：(1)物位于第一透镜的物方焦面 (2)使△=0。 22.一个折反射系统，以任何方向入射并充满透镜的平行光束，经系统后， 出射光束仍为充 满透镜的平行光束；并且当物面与透镜重合时，其像面也与之重合。试问此折反射系统的最 简单的结构在怎样的？ 解：
5.用作图方法求解。
6.一透镜对无限远处和物方焦点前 5m 处的物体成像时，二像的轴向间距为 3mm， 求透镜的 焦距。 解：由薄透镜的物象关系
1 1 1 ' ，对于无限远 l ，则 l1 f ' l' l f '
对物方焦点前物体 l=-5+f,
l ' l1 3000 l, f ' f
20.有一 5D 的眼镜片(即光焦度为 5 屈光度)，其折射率为 1.5，第一面为 600 度( 即 ，厚度忽略不计，求二面的曲率半径。(分别就 、 计算之)。
解：对薄透镜，有
，f
'
1
1 1 5
（1）当
时，由
和 1 2 ，得 2 D 。所以 r2 6r1 ； f
18.一平面朝前的平凸透镜对垂直入射的平行光束会聚于透镜后 480mm 处。如此透镜的凸面 为镀铝的反射面， 则使平行光束会聚于透镜前 80mm 处。 求透镜的折射率和凸面的曲率半径。 (计算时，透镜的厚度忽略不计)。 解：
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光学系统设计（四） 参考答案及评分标准
20 分） 二、填空题（本大题11小题。
每空1分，共20 分） 21.彗差、像散、畸变 22.圆、彗星 23. ∑'
'-
='I
2
S u n 21L δ
24.细光束像散
25.位置色差、倍率色差 26.视场、孔径
27.-20mm 、-13.26mm 或-13.257mm 、-33.36mm 或-33.3586mm 28.2
12
2
1
r r d n
)1n ()r 1r 1)(
1n (-+
--=ϕ
29.齐明透镜、球差 30.边缘、0.707 31.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：由于光学系统像差及衍射等原因，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。
评分标准：答对主要意思得2分。
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。
评分标准：答对主要意思得2分。
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。
评分标准：主要意思正确得2分。
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。
评分标准：主要意思正确得2分。
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。
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） 37．简述瑞利判断和斯托列尔准则，二者有什么关系？
答：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0.8 评分标准：答出每个准则的概念各得2分，关系正确得1分。
38．完全对称式系统，当⨯-=1β时，垂轴像差与沿轴像差有何特性？
答：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。
评分标准：垂轴像差特性论述正确得3分；沿轴像差特性论述正确得2分。
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？ 答：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8/2
ϕh。
评分标准：第一问正确得3分，第二问回答关系式正确得2分。
40. ZEMAX 优化函数中操作数EFFL 代表什么意义？它是什么的缩写？ 答：代表有效焦距，是Effective Focal Length 的缩写。
评分标准：意义回答正确得3分，全称回答正确得2分。
41.单个折射球面的无球差（不晕）点有哪些？其位置如何？ 答：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 ''+='/)(。
评分标准：球心与顶点位置各1分，第3对共轭点物距与像距公式各1.5分。
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。
答：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ϕνννϕ2
111-=
，ϕννν
ϕ2
12
2--=
评分标准：列出两联立方程各得1.5分，光焦度分配结果正确得2分。
五、计算题（每题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'FC D L ∆=？
3
解：
1）色球差
FC L 'δ=C F
L L '-'δδ=(97.098-97.025)-(97.038-97.044)=(0.073+0.006)mm=0.079mm 2) 二级光谱FCD L '∆=707.0707.0D F
L 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 m
005.0009.97004.97-=-='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≈
评分标准：第一问中公式正确得2分，结果正确得1分；第二问中二级光谱公式正确得2分，计算结果正确得1分，第三问公式正确得2分，结果正确得2分。
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。
解： %
100/0
⨯''-'=''='y y y y y q z δ，已知%3,82.9='='q mm y ，可得mm y 53.90
=' 评分标准：相对畸变公式正确得6分，结果正确得4分。