光学系统设计(四)

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．假定物体AB在有限距离处，且AB=-y，当孔径光阑在单个薄正透镜的右侧时，产生倍率色差的符号为 ( )。

A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.无法判断

2．ZEMAX软件的传递函数曲线中，不同颜色的曲线表示不同的 ( )。 A.波长 B.视场 C.孔径 D.像面位置

3．一个仅有像散的光学系统，小“”形图案置于光轴上，则在该物的子午像面，外圆轮廓成像 ( )。

A.模糊 B. 与十字叉线成像情况一样 C. 清晰 D.无法判断

4．轴外物点通过有像散的光学系统成像时，在该像点的子午像面，形成的焦线 ( ) 。 A.在子午面内 B.在弧矢面内 C.以锐角倾斜于子午面 D. 无法判断 5．人眼的视网膜呈现一定程度的弯曲，可以补偿一定的 ( )。 A.球差 B.子午彗差 C.场曲 D.畸变

6．一普通正透镜，对边缘光校正了球差，为使波像差最小化，应离焦的方向是 ( )。 A.沿轴向左 B. 沿轴向右 C. 垂轴向上 D. 垂轴向下 7．介质材料ZF2的阿贝常数为32.17，n1.6727，则nFnC ( )。

A. 0.902 B. 0.0902 C. 0.0209 D. 0.209

8．在球差曲线图中，如果F光、C光、D光曲线相交于0.707带，说明该物镜 ( )。 A.为无球差物镜 B.为消色差物镜 C.为复消色物镜 D.为无场曲物镜 9．在ZEMAX软件中进行望远物镜镜设计，输入孔径数据时，应选择 ( )。 A. Object Space NA B. Entrance Pupil Diameter C. Object Cone Angle D. Angle（Deg） 10．在ZEMAX软件中表示自动优化的是下列的哪个缩写图标 ( )。 A.Fie B.Opt C.Spt D.Mtf 11．对于小像差光学系统，正弦差允限为 ( )。

A. SC0.25 B. SC0.00025 C. SC0.025 D.SC0.0025 12．球差曲线与坐标轴所围面积（考虑正负）越小，则 ( )。 A.波像差越大 B.波像差越小 C.与波像差大小无关 D.无法判断

13．在显微镜的应用中，盖波片产生的像差，下列选项论述正确的是 ( )。 A. 不产生任何像差 B. 仅产生球差和彗差

C. 除场曲外其它像差均存在 D. 仅产生场曲，无其它像差 14．鱼眼透镜一般视场角都比较大，但所成的像存在严重的 ( )。 A.场曲 B.畸变 C.球差 D. 色差

15．双高斯物镜是一种对称式物镜结构形式，其光阑前透镜形式为 ( )。 A.两片单透镜 B.两片双胶合

C.一片单透镜+一个双胶合 D.一个双胶合+一个单透镜

16．光阑与相接触的薄透镜重合时，能够自动校正 ( )。 A.畸变 B.场曲 C.球差 D.二级光谱

17．在子午像差特性曲线中，坐标中心为Bz，如B0位于该点左侧，则畸变值为 ( )。 A.正值 B.负值 C.零 D.无法判断

18．厚透镜之所以在校正场曲方面有着较为重要的应用，是因为 ( )。 A.通过改变厚度保持场曲为零 B.通过两面曲率调节保持光焦度不变 C.通过改变厚度保持光焦度不变 D.通过两面曲率调节保持场曲为0

19．正畸变又称 ( )。

A.桶形畸变 B.锥形畸变 C.枕形畸变 D.梯形畸变

20．按照瑞利判断，显微镜的分辨率公式为 ( )。

0.50.61A. B.  C.NA140D D. NA120D

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.当孔径光阑设置在球面反射镜的球心时，七种几何像差中可以自动消除的是 、 和 。 22. 仅具有初级球差的光束结构是 形的，仅具有初级彗差时的光束结构是 状的。 23.球差用赛得和数表达的形式是 。

24.细光束的子午场曲与细光束弧矢场曲的差称为 。 25.初级色差分为 和 两种。

26.若某像差与光阑的位置有关，则表明该像差与 有关，若某像差与光阑的大小有关则表明该像差与 有关。

27.已知物距L20mm，正透镜厚度d2mm,n1.5163，设物体位于第一面球心，则齐明透镜的两个半径分别为r1 ，r2 ，像距L 。 28.厚透镜的光焦度公式为 。

29.不晕透镜又称 ，是利用透镜的无 点制成的。

30.通常情况下，应在光学系统的 带校正球差，在 带校正位置色差。 31.对于小视场大孔径光学系统，应主要考虑球差、正弦差和 。 三、名词解释（本大题共5 小题。每小题2 分，共 10 分） 32．调制传递函数： 33．赛得和数： 34．出瞳距： 35. 像差容限：

36．复消色物镜：

四、简答题（本大题共 6 小题。每小题 5 分，共30 分） 37．简述瑞利判断和斯托列尔准则，二者有什么关系？

38．完全对称式系统，当1时，垂轴像差与沿轴像差有何特性？

39．球面反射镜的焦距与半径有何关系？平行光入射时的球差值是多少？ 40. ZEMAX优化函数中操作数EFFL代表什么意义？它是什么的缩写？ 41. 单个折射球面的无球差（不晕）点有哪些？其位置如何？

42. 密接双薄透镜系统，光焦度已知，若要消位置色差，试确定其光焦度分配？ 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，其正负透镜采用的玻璃分别为K9（nd1.5163，.1）和ZF2（nd1.6727，32.25）。通过对各色光的光线追迹，得到有关数据如下表所示：试根据以下表格，求解： 1）色球差L'FC=？ 2）二级光谱L'FCD=？

3）若系统仅包含初级球差和二级球差，试计算0.3带孔径处的高级球差。 ,LC/mm ,LF/mm ,LD/mm h/hm lClFlD0 97.044 97.025 97.009 0.707 1.00 97.034 97.038 97.034 97.098 97.030 97.004

44. 一双分离薄透镜系统，其主光线与高斯像面交点的高度为9.82mm，相对畸变值为3%，试求理想像高。