光学设计cad答案

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. λ5

1 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 --=

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 Height

C. Paraxial Image Height

D. Real Image Height

10．在ZEMAX 软件中表示传递函数的是下列的哪个缩写图标 ( )。

A.Fie

B.Opt

C.Spt

D.Mtf

11．下列各镜头中，在进行设计时，应采用正追光线的是 ( )。

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 ( )。

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 ( )。

A. 色差

B. 彗差

C. 球差

D. 畸变

14．所有的反射镜均不需校正 ( )。

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 ( )。

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.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 ( )。

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 ( )。

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 ( )。

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.NA 5.0λσ= B. NA

61.0λσ= 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 ，该齐明透镜的垂轴放大倍率为 。

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 。

23. 若一个光学系统的畸变可以写做 Δy = 3

y E ', ΔZ= 0，则其相对畸变='q 。

24.消场曲的方法主要有 、 、 等。

25.反射棱镜用于平行光路中，相当于 ，各像差值均 零。

26.在七种几何像差中，不影响成像的清晰度的是 ，仅与孔径有关的像差是 、 。

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 。

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 ，为使波像差最小，离焦后其最佳像面应位于理想像点 侧 毫米处。

29.反射棱镜处于会聚光路中，除 ，其它像差均存在。

30.波像差的参考波面是 ，波像差的大小在 处度量。

31.相对孔径是F 数的 。

三、名词解释（本大题共5 小题。每小题2 分，共 10 分）

32．齐明点：

33．正弦差：

34．匹兹伐尔场曲：

35. 离焦：

36．余弦定律：

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？

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？

39．在光学系统的近轴区是否存在位置色差，为什么？

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？

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？

42. 消像差谱线的选择有何原则？

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='

f D ，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 3

I 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？