光学cad答案二.doc

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（）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. B. C. D.
8．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，与的差值应满足 ( )。
A. B. C. D.
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. 在高斯像点处 B. 在高斯像点处
C. 在高斯像点处 D. 在高斯像点处
16．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. B.
C. D.
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）
38．若弧矢彗差，是否满足等晕成像？若此时，是否满足正弦条件？ 为什么？
答：1）满足等晕成像，由于，无正弦差，满足等晕条件；
2）满足正弦条件，若此时，则，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。
2）
40．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？
答：其最佳焦点位置在处。
43. 试写出五种初级像差的赛得和数的表达公式。
答：
五、计算题（每题10分，共20分）
44. 设计一个的双胶合物镜。选用（）和（）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，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）

（3）物镜二级光谱为：
（4）依据公式，可求得，
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（），则应等于多少?
2) 如果一个光学系统的初级球差等于焦深（），则应等于多少?
解：由可知：
由可知：
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。