光学设计cad试题(一)

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 )。

A.0.707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.3：1

B.4：1

C.5：1

D.2：1

11．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. 0

14．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 n

J S 212

IV -= B. )r 1

r 1(n 1n J S 1

22

IV --= C. )r 1r 1

(n 1

n J S 212IV --= D. )r 1

r 1(1-n n J S 1

22IV -=

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 ( B )。

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 、 齐明处 。

22.在表示畸变时，通常采用相对畸变，其表达公式为

。

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

。

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

。 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

。 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

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

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

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

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？

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0.25?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？

答：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？ 答：像分别在球心处和顶点处，放大倍率分别为 1/n 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？

答：（1）实际像点无论在高斯像点之前或之后范围内，波像差都不会超过1/4 波长，所以把