光学系统设计(一)
更新时间:2023-08-13 21:13:01 阅读量: IT计算机 文档下载
长春理工大学 测控 光电工程
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 ( )。
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 ( )。
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.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.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 ( )。
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( )。
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 ( )。
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 ( )。
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 ( )。
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.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 ( )。
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. 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 (
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 ( )。
A.球差 B.彗差 C.像散 D.畸变
15.厚透镜的场曲公式为 ( )。 A. S2n(1 1) B. S2n 1
IV Jn-1rIV J(1 1) 1r2nr2r1
C. SIV J2n 1
n(1
r 1) D. Sn11
IV J2
n-1(r )
1r22r1
16.波像差就是实际波面与理想波面之间的 ( )。
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 ( )。
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 )。
长春理工大学 测控 光电工程
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( )。
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 ( )。
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. 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。
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CI 0,则CII
24.七种初级像差中,仅与孔径光阑大小有关的单色像差是
25.一双胶合透镜光焦度为正,在透镜组中的正透镜采用玻璃,透镜组中的 负透镜采用 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,其前后节点在其其前后主点在其。
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,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。
30.球差在像面上的体现形式是
31.在球差的级数展开形式中,常数项的值为。
32.复消色物镜是指在透镜的0.707hm位置处,将校正为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
三、名词解释(本大题共5 小题。每小题2 分,共 10 分)
35.像差:
36.子午场曲:
37.二级光谱:
38. 色球差:
39.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0.23 ,问是否满足Rayleigh条件?
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?
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?
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?
44. 近视眼应佩戴何种透镜加以矫正?为什么?
45. 在对称式光学系统中,当 1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?
五、综合应用题(本大题共 2 小题。每小题10 分,共20分)
长春理工大学 测控 光电工程
46.设计一齐明透镜,第一面曲率半径r1 95mm,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d 5mm,折射率n 1.5,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。
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
0,0.707带光球差为 L0707 0.015,求: 系统的边光球差为 Lm
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。
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