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（r?0）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.?L??12111h? B. ?L???h2? C. ?L??h2? D. ?L???h2? 88448．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，r1与r2的差值应满足 ( )。 A. r1?r2?0.76d B. r1?r2?0.56d C. r1?r2?0.38d D. r1?r2?0.47d 14．求得波像差的参考点是 ( )。

A.折射面球心 B.折射面顶点 C.高斯像点 D.最佳离焦像点

15．对仅包含初级和二级球差的光学系统校正了边缘光球差后，其最佳焦点位置( )。

?A. 在高斯像点?L?0.7h处 B. 在高斯像点?L0.7h处

C. 在高斯像点?143413?L?0.7h处 D. 在高斯像点??L?0.7h处 4416．与子午平面相互垂直的平面叫作 ( )。

A.弧矢平面 B.高斯像面 C.离焦平面 D.主平面

17．在五种初级单色像差中，与孔径和视场均有关系的像差为 ( )。

A.球差 B.彗差 C.像散和场曲 D.畸变 18．平面反射镜不产生 ( )。

A.球差 B.彗差 C.色差 D.任何像差 19．在ZEMAX软件中，点列图的图标缩写为 ( )。 A. spt B.MTF C.wav D.fie

20．相对孔径的倒数是F数，其表达公式为 ( )。 A. 2f?/D B. D/f? C. f?/D D. D/2f?

一、单项选择题（本大题共 20小题。每小题 1 分，共 20 分） 题号 1-5 6-10 11-15 16-20 答案 ABADB BADCA DABCB ABDAC 四、简答题（本大题共 6 小题。每小题 5 分，共30 分）

??0，是否满足等晕成像？若此时?L??0，是否满足正弦条38．若弧矢彗差KS件？ 为什么？

K?s?0，无正弦差，满足等晕条件； ?y2）满足正弦条件，若此时?L??0，则nysinU?n?y?sinU?，满足正弦条件。 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。 答：1）满足等晕成像，由于SC????0.00052f? 2）?LFCD40．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。

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：其前后节点及主点均在其两个面的公共球心处。

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？

3?.707处。 答：其最佳焦点位置在?L0443. 试写出五种初级像差的赛得和数的表达公式。

答：?SI??luni(i?i?)(i??u) ?SII??SI(iz/i)

izS?S?III?IIi??SI(iz/i)2 ?SIV??J2(n??n)/(nn?r) ?SV??(SIII?SIV)(iz/i)

五、计算题（每题10分，共20分）

44. 设计一个f'?100mm的双胶合物镜。选用K9（n0?1.5163,?0?64.1）和F7（n0?1.636,?0?35.36）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r1??r2，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）?1??1?1??2??2?2????0.0123

?1??2??0.023

（3）物镜二级光谱为：0.00052f??0.052mm

（4）依据公式??(n?1)(?1??2)，可求得r1??r2?43.82mm，r3?287.3mm 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（），则?SII应等于多少?

n?u?? 2) 如果一个光学系统的初级球差等于焦深（），则?SI应等于多少?

n?u?23????S?解：由KT可知： ?SII??2? ?II32n?u?n?u?1?S? 由?L????In?u?2可知：?SI??2?

2n?u?2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。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/layd.html