光学设计cad答案(三)
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光学装配考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 光的波粒二象性中,波指的是光的()。
A. 波动性B. 粒子性C. 波动性与粒子性D. 以上都不是答案:A2. 光的干涉现象中,两束相干光的相位差为()时,会产生构造性干涉。
A. 0B. πC. 2πD. π/2答案:A3. 光的衍射现象中,当光通过一个狭缝时,狭缝的宽度与光波长相比()时,衍射现象最为明显。
A. 远大于B. 远小于C. 相等D. 无关答案:B4. 光学系统中,焦距越短,透镜的()越大。
A. 焦距B. 光圈C. 视场角D. 像距答案:C5. 在迈克尔逊干涉仪中,当两束光的光程差发生变化时,干涉条纹会发生()。
A. 移动B. 消失C. 出现D. 不变答案:A6. 光学系统中,透镜的焦距与透镜的()无关。
A. 材料B. 曲率半径C. 厚度D. 以上都是答案:D7. 光的偏振现象中,当自然光通过偏振片后,光的偏振方向与偏振片的透光轴()。
A. 垂直B. 平行C. 呈45度角D. 呈30度角答案:B8. 在光学成像中,物体与透镜的距离称为()。
A. 焦距B. 物距C. 像距D. 焦距答案:B9. 光学系统中,透镜的放大率与透镜的()有关。
A. 焦距B. 物距C. 像距D. 以上都是答案:D10. 光的全反射现象中,当光从光密介质进入光疏介质时,入射角大于临界角时会发生()。
A. 全反射B. 折射C. 反射D. 吸收答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 光的干涉现象中,两束光的相位差为π时,会产生______干涉。
答案:破坏性2. 光的衍射现象中,当光通过一个圆形孔时,形成的衍射图样称为______。
答案:艾里斑3. 光学系统中,透镜的焦距与透镜的______成反比。
答案:光圈4. 在迈克尔逊干涉仪中,当两束光的光程差为半个波长时,干涉条纹会发生______。
答案:半周期5. 光学系统中,透镜的焦距与透镜的______成正比。
CAD中光学设计的应用知识点CAD(计算机辅助设计)在光学设计中的应用越来越广泛,为光学工程师提供了快速、准确且高效的设计工具。
本文将介绍CAD中光学设计的一些应用知识点,从光源、透镜设计到系统仿真等方面进行探讨。
一、光源设计在光学设计中,光源的选择和设计是至关重要的。
CAD软件可以帮助光学工程师进行光源的模拟和优化,以获得更理想的光源特性。
通过CAD软件的光源模块,可以进行光束发散角度、亮度分布以及光谱特性等方面的仿真和调整。
二、透镜设计透镜是光学系统中重要的元件,CAD软件可以辅助光学工程师进行透镜的设计和优化。
通过CAD软件提供的透镜设计模块,可以实现透镜的参数化建模、光学性能仿真和优化等功能。
工程师可以根据实际需求,通过CAD软件进行透镜的选择、形状设计、材料选择以及光学性能的分析和优化。
三、系统设计在光学系统设计中,CAD软件能够提供全面的工具和功能,帮助工程师进行系统的建模、分析和优化。
通过CAD软件的系统设计模块,可以进行光学系统的光路设计、布局设计、元件的选择和调整等。
工程师可以通过CAD软件对系统进行全面的仿真和验证,提前发现并解决可能存在的问题,确保系统在实际中的性能达到设计要求。
四、仿真分析CAD软件的仿真分析功能对光学设计非常重要,可以帮助工程师进行光学系统的性能仿真和分析。
通过CAD软件的光学仿真模块,可以对光学系统的光束传输、衍射效应、畸变等进行仿真分析。
工程师可以通过仿真结果进行性能评估、光学参数的优化以及对光学系统的改进和调整等。
五、优化算法CAD软件在光学设计中还提供了各种优化算法,帮助工程师实现光学系统性能的优化。
通过CAD软件提供的优化算法模块,可以根据设计目标和约束条件,自动调整设计参数,使光学系统的性能达到最优。
工程师可以通过不断运行优化算法,逐步改善系统的性能,提高系统的光学效率和成像质量。
六、产品生产除了在光学设计阶段的应用,CAD软件在产品生产中也发挥着重要的作用。
光学模具试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 光学模具中,用于控制光线传播方向的部件是:A. 透镜B. 反射镜C. 棱镜D. 光栅答案:A2. 光学模具设计中,用于提高光学系统成像质量的措施是:A. 增加透镜数量B. 减少透镜数量C. 改变透镜材料D. 调整透镜曲率答案:D3. 在光学模具中,以下哪个参数是影响光学系统性能的关键因素?A. 透镜直径B. 透镜厚度C. 透镜材料D. 透镜镀膜答案:C4. 光学模具中,用于改变光线传播方向的部件是:A. 透镜B. 反射镜C. 棱镜D. 光栅答案:C5. 光学模具设计中,用于减少光学系统中的色差的措施是:A. 增加透镜数量B. 减少透镜数量C. 改变透镜材料D. 调整透镜曲率答案:C6. 在光学模具中,以下哪个参数是影响光学系统分辨率的关键因素?A. 透镜直径B. 透镜厚度C. 透镜材料D. 透镜镀膜答案:A7. 光学模具中,用于改变光线传播速度的部件是:A. 透镜B. 反射镜C. 棱镜D. 光栅答案:C8. 光学模具设计中,用于减少光学系统中的像差的措施是:A. 增加透镜数量B. 减少透镜数量C. 改变透镜材料D. 调整透镜曲率答案:D9. 在光学模具中,以下哪个参数是影响光学系统聚焦能力的关键因素?A. 透镜直径B. 透镜厚度C. 透镜材料D. 透镜镀膜答案:B10. 光学模具中,用于改变光线传播方向和速度的部件是:A. 透镜B. 反射镜C. 棱镜D. 光栅答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 光学模具中,以下哪些部件可以用于改变光线传播方向?A. 透镜B. 反射镜C. 棱镜D. 光栅答案:BCD2. 光学模具设计中,以下哪些措施可以提高光学系统成像质量?A. 增加透镜数量B. 减少透镜数量C. 改变透镜材料D. 调整透镜曲率答案:CD3. 在光学模具中,以下哪些参数是影响光学系统性能的关键因素?A. 透镜直径B. 透镜厚度C. 透镜材料D. 透镜镀膜答案:ACD4. 光学模具中,以下哪些部件可以用于改变光线传播速度?A. 透镜B. 反射镜C. 棱镜D. 光栅答案:CD5. 光学模具设计中,以下哪些措施可以减少光学系统中的色差?A. 增加透镜数量B. 减少透镜数量C. 改变透镜材料D. 调整透镜曲率答案:CD三、简答题(每题5分,共20分)1. 请简述光学模具中透镜的作用。
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(0>r )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.ϕδ2h 81L ='B. ϕδ2h 81L -='C. ϕδ2h 41L ='D. ϕδ2h 41L -=' 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,1r 与2r 的差值应满足 ( )。
cad图册参考答案CAD图册参考答案CAD(计算机辅助设计)是现代设计领域中不可或缺的工具,它通过计算机技术辅助设计和制图,提高了设计效率和精度。
在实际应用中,CAD图册扮演着重要的角色,它是设计师将设计思想转化为具体图纸的载体。
本文将介绍CAD 图册的参考答案,帮助读者更好地理解和运用CAD图册。
一、CAD图册的基本要素CAD图册由多个图纸组成,每个图纸都包含了设计方案的具体细节。
在编制CAD图册时,设计师需要注意以下几个基本要素:1. 图纸尺寸和比例:根据实际需求和制图要求,选择合适的图纸尺寸和比例。
常用的图纸尺寸有A0、A1、A2等,比例一般为1:1或1:50等。
2. 标题栏:每个图纸的顶部应包含标题栏,用于标识图纸的名称、编号、版本等信息。
标题栏的设计要简洁明了,便于查找和管理。
3. 图纸边框:图纸边框是图纸的界限,用于限定图纸的内容和范围。
边框的设计要规范,包括图纸名称、比例尺、绘图日期等。
4. 视图和图例:CAD图册中的视图是设计方案的具体表达,包括平面图、立面图、剖面图等。
视图的设计要准确、清晰,能够准确传达设计意图。
图例则用于解释图纸中使用的符号和缩写,方便读者理解。
5. 标注和尺寸:标注和尺寸是CAD图册中重要的信息标示,用于表示构件的尺寸、位置和特征。
标注和尺寸的设计要准确、规范,方便读者理解和测量。
二、CAD图册的编制流程编制CAD图册是一个复杂而系统的过程,需要设计师具备一定的专业知识和技能。
下面是一般的CAD图册编制流程:1. 确定设计需求:首先,设计师需要与客户或项目组进行充分的沟通,明确设计需求和目标。
根据需求确定图册的内容和范围。
2. 绘制草图:根据设计需求,设计师可以先绘制手绘草图,将设计思想和构思转化为图纸上的线条。
草图可以帮助设计师更好地理解和表达设计意图。
3. CAD建模:在完成草图后,设计师可以使用CAD软件进行建模。
根据设计需求,绘制平面图、立面图、剖面图等视图,并添加标注和尺寸。
1.2光学系统有哪些特性参数和结构参数?特性参数:(1)物距L(2)物高y或视场角①(3)物方孔径角正弦sinU或光速孔径角h(4)孔径光阑或入瞳位置(5)渐晕系数或系统中每一个的通光半径结构参数:每个曲面的面行参数(r,K,a4,a6,a8,a10)、各面顶点间距(d)、每种介质对指定波长的折射率(n)、入射光线的位置和方向1.3轴上像点有哪几种几何像差?轴向色差和球差1.4列举几种主要的轴外子午单色像差。
子午场曲、子午慧差、轴外子午球差1.5什么是波像差?什么是点列图?它们分别适用于评价何种光学系统的成像质量?波像差:实际波面和理想波面之间的光程差作为衡量该像点质量的指标。
适用单色像点的成像。
点列图:对于实际的光学系统,由于存在像差,一个物点发出的所有光线通过这个光学系统以后,其像面交点是一弥散的散斑。
适用大像差系统2.1叙述光学自动设计的数学模型。
把函数表示成自变量的幂级数,根据需要和可能,选到一定的幂次,然后通过实验或数值计算的方法,求出若干抽样点的函数值,列出足够数量的方程式,求解出幂级数的系数,这样,函数的幂级数形式即可确定。
像差自动校正过程,给出一个原始系统,线性近似,逐次渐进。
2.2适应法和阻尼最小二乘法光学自动设计方法各有什么特点,它们之间有什么区别?适应法:参加校正的像差个数m必须小于或等于自变量个数n,参加校正的像差不能相关,可以控制单个独立的几何像差,对设计者要求较高,需要掌握像差理论阻尼最小二乘法:不直接求解像差线性方程组,把各种像差残量的平方和构成一个评价函数①。
通过求评价函数的极小值解,使像差残量逐步减小,达到校正像差的目的。
它对参加校正的像差数m没有限制。
区别:适应法求出的解严格满足像差线性方程组的每个方程式;如果m>n或者两者像差相关,像差线性方程组就无法求解,校正就要中断。
3.1序列和非序列光线追迹各有什么特点?序列光线追迹主要用于传统的成像系统设计。
以面作为对象,光线从物平面开始,按照表面的先后顺序进行追迹,对每个面只计算一次。
设计图学试题及答案解析一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 设计图学中,以下哪一项不是投影法的分类?A. 正投影法B. 斜投影法C. 透视投影法D. 轴测投影法答案:C解析:设计图学中,投影法主要分为正投影法、斜投影法和轴测投影法。
透视投影法是绘画中的一种表现技法,不属于设计图学中的投影法分类。
2. 在绘制三视图时,以下哪一项不是基本视图?A. 主视图B. 左视图C. 俯视图D. 侧视图答案:D解析:三视图包括主视图、左视图和俯视图,分别从物体的正面、左面和上面观察物体。
侧视图不是三视图的基本视图之一。
3. 以下哪一项不是设计图学中常用的尺寸标注方法?A. 线性尺寸标注B. 角度尺寸标注C. 半径尺寸标注D. 面积尺寸标注答案:D解析:设计图学中常用的尺寸标注方法包括线性尺寸标注、角度尺寸标注和半径尺寸标注。
面积尺寸标注不是设计图学中常用的尺寸标注方法。
4. 在设计图学中,以下哪一项不是基本几何体?A. 立方体B. 圆柱体C. 圆锥体D. 球体答案:D解析:设计图学中的基本几何体包括立方体、圆柱体和圆锥体。
球体虽然也是常见的几何体,但不属于基本几何体。
5. 以下哪一项不是设计图学中的比例尺表示方法?A. 数字比例尺B. 线段比例尺C. 符号比例尺D. 文字比例尺答案:C解析:设计图学中的比例尺表示方法包括数字比例尺、线段比例尺和文字比例尺。
符号比例尺不是设计图学中的比例尺表示方法。
6. 在设计图学中,以下哪一项不是剖面图的分类?A. 全剖面图B. 半剖面图C. 局部剖面图D. 轴测剖面图答案:D解析:设计图学中剖面图的分类包括全剖面图、半剖面图和局部剖面图。
轴测剖面图是轴测图的一种,不属于剖面图的分类。
7. 在设计图学中,以下哪一项不是标注线型?A. 实线B. 虚线C. 点划线D. 波浪线答案:D解析:设计图学中常用的标注线型包括实线、虚线和点划线。
波浪线不是设计图学中常用的标注线型。
8. 在设计图学中,以下哪一项不是装配图的内容?A. 零件的详细视图B. 零件的装配关系C. 零件的尺寸标注D. 零件的材质说明答案:D解析:装配图主要内容包括零件的详细视图、装配关系和尺寸标注。
1、主光线与光轴所确定的平面叫做正确答案:子午平面2、共轴球面系统中,轴上点像差有正确答案:球差和位置色差3、下面各像差中能在像面上产生彩色弥散斑的像差有正确答案:倍率色差4、下面光学元件中不产生色差的是正确答案:球面反射镜5、初级子午彗差和初级弧矢彗差之间的比值为正确答案:3:16、系统的像散为零,则系统的子午场曲值正确答案:无法判断7、下列像差中,对孔径光阑的大小和位置均有影响的是正确答案:彗差8、对于一轴外物点,一般光学系统在像面上的各种像差综合的结果是正确答案:不规则形状的彩色弥散斑9、一般的正透镜产生的场曲值为正确答案:正值10、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,形成的焦线正确答案:在弧矢面内11、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正确答案:小于零12、光阑与相接触的薄透镜重合时,能够自动校正正确答案:畸变13、下面各像差中能在像面上产生彩色弥散斑的像差有正确答案:倍率色差14、初级球差与视场无关,与孔径的平方成正确答案:正比15、K9玻璃和ZF2玻璃属于正确答案:冕牌玻璃和火石玻璃16、完全对称式光学系统,当时,β=-1可以消除的像差有几种正确答案: 317、波像差就是实际波面与理想波面之间的正确答案:光程差18、介质材料ZF2的阿贝常数为32.17,n=1.6727,则nF-nC=正确答案:0.020919、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,外圆轮廓成像正确答案:清晰20、人眼的视网膜呈现一定程度的弯曲,可以补偿一定的正确答案:场曲21、在ZEMAX软件中表示传递函数的是下列的哪个缩写图标正确答案:MTF22、光学传递函数的横坐标是正确答案:线对数/毫米23、ZEMAX软件的传递函数曲线中,不同颜色的曲线表示不同的正确答案:视场24、在ZEMAX软件中进行望远物镜设计,输入孔径数据时正确答案:Entrance Pupil Diameter25、在ZEMAX软件中表示自动优化的是下列的哪个缩写图标正确答案:Opt26、在ZEMAX软件中控制焦距的操作数是正确答案:EFFL27、ZEMAX软件中,评价函数中,下列哪个操作数控制近轴放大倍率正确答案:PMAG28、在ZEMAX软件中表示场曲的是下列的哪个缩写图标正确答案:Fcd29、设计一个He-Ne激光器的激光扩束系统,则系统的光谱选择正确答案:0.6328um30、阿贝常数是光学玻璃的一个重要参数,对于该参数,正确的是正确答案:阿贝常数越大,色散越低31、望远镜的放大率是指正确答案:视觉放大率32、下列光学系统中属于大视场小孔径的光学系统是正确答案:目镜33、在进行目镜光学系统设计时,应正确答案:倒追光线34、下列各镜头中,在进行设计时,应采用正追光线的是正确答案:望远物镜35、在ZEMAX软件中表示自动优化的是下列的哪个缩写图标正确答案:opt36、在ZEMAX软件中控制放大倍率的操作数正确答案:PMAG37、鱼眼透镜一般视场角都比较大,但所成的像存在严重的正确答案:畸变38、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正确答案:一片单透镜+一个双胶合39、在ZEMAX软件中进行望远物镜镜设计,输入孔径数据时,应选择正确答案:Entrance Pupil Diameter40、一激光扩束器应主要校正的像差是正确答案:球差41、单个折射球面的三对无球差点位置是[x][y][z]x 的正确答案:球心处y 的正确答案:顶点处z 的正确答案:齐明点42、一双胶合透镜光焦度为正,在透镜组中的正透镜采用[x]玻璃,透镜组中的负透镜采用[y] 玻璃。
光学装配考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光的波动性是由哪位科学家首次提出的?A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 惠更斯D. 麦克斯韦答案:C2. 光的干涉现象说明了光具有什么性质?A. 粒子性B. 波动性C. 热效应D. 磁效应答案:B3. 单缝衍射的衍射图样中心最亮的点被称为?A. 暗纹B. 明纹C. 衍射极小D. 衍射极大答案:D4. 光的偏振现象说明了光的什么特性?A. 单向性B. 各向异性C. 各向同性D. 非均匀性答案:B5. 迈克尔逊干涉仪中,两个反射镜之间的距离发生变化时,干涉条纹会如何变化?A. 不变化B. 移动C. 消失D. 出现答案:B6. 光的全反射现象发生在哪种介质中?A. 从光密介质到光疏介质B. 从光疏介质到光密介质C. 从光密介质到光密介质D. 从光疏介质到光疏介质答案:A7. 光的衍射现象中,衍射图样的中心最亮的点被称为?A. 暗纹B. 明纹C. 衍射极小D. 衍射极大答案:D8. 光的双缝干涉实验中,干涉条纹的间距与什么因素有关?A. 光源的波长B. 缝的宽度C. 缝之间的距离D. 所有以上因素答案:D9. 光的偏振片的作用是什么?A. 改变光的强度B. 改变光的波长C. 改变光的传播方向D. 只允许特定方向的光通过答案:D10. 光的多普勒效应说明了光的什么特性?A. 频率变化B. 波长变化C. 速度变化D. 能量变化答案:A二、填空题(每空1分,共10分)1. 光的折射定律中,入射角和折射角的正弦比等于两种介质的______之比。
答案:折射率2. 光的衍射现象中,当障碍物或孔的尺寸与光波长相近时,衍射现象最为明显,这种现象称为______衍射。
答案:菲涅尔3. 在光的干涉实验中,如果两个相干光源的频率不同,则干涉条纹会______。
答案:移动4. 光的偏振现象可以通过______来实现。
答案:偏振片5. 光的全反射现象中,临界角是光线从光密介质进入光疏介质时,折射角为______的角度。
光学系统设计(三)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.系统的像散为零,则系统的子午场曲值( )。
A.大于零 B .小于零 C.等于零 D.无法判断2.双胶合薄透镜组,如果位置色差校正为零,则倍率色差值为 ( )。
A.大于零 B .小于零 C.等于零 D.无法判断3.下列像差中,对孔径光阑的大小和位置均有影响的是( )。
A.球差B. 彗差C. 像散和场曲D.畸变4.除球心和顶点外,第三对无球差点的物方截距为 ( ) 。
A.r n n n L '+= B. r n n n L ''+= C. r n n n L '-= D. r n n n L ''-= 5.下列像差中,属于轴外点细光束像差的是( )。
A.球差B.子午彗差C.子午场曲D.畸变6.瑞利判据表明,焦深是实际像点在高斯像点前后一定范围内时,波像差不会超过 ( )。
A.λ21 B. λ31 C. λ41 D. λ51 7.对于目视光学系统,介质材料的阿贝常数定义为 ( )。
A.C F D D n n 1n --=νB. C F D D n n 1n ++=νC. C F D D n n 1n -+=νD. CF D D n n 1n +-=ν 8.9K 玻璃和6ZF 玻璃属于 ( )。
A.冕牌玻璃和火石玻璃B.火石玻璃和冕牌玻璃C.均属火石玻璃D.均属冕牌玻璃9.在ZEMAX 软件中进行显微物镜镜设计,输入视场数据时,应选择 ( )。
A. Angle (Deg )B. Object HeightC. Paraxial Image HeightD. Real Image Height10.在ZEMAX 软件中表示传递函数的是下列的哪个缩写图标 ( )。
A.FieB.OptC.SptD.Mtf11.下列各镜头中,在进行设计时,应采用正追光线的是 ( )。
A.惠更斯目镜B.望远物镜C.显微物镜D.冉斯登目镜12.一般的负透镜产生的场曲值为 ( )。
A.正值B.负值C.零D.无法判断13.一激光扩束器应主要校正的像差是 ( )。
A. 色差B. 彗差C. 球差D. 畸变14.所有的反射镜均不需校正 ( )。
A.场曲B.畸变C.球差D. 色差15.对于一轴外物点,一般光学系统在像面上的各种像差综合的结果是 ( )。
A.圆形的弥散斑B.不规则形状的单色弥散斑C.彩色的弥散斑D.不规则形状的彩色弥散斑16.与弧矢平面相互垂直的平面叫作 ( )。
A.子午平面B.高斯像面C.离焦平面D.主平面17.下列软件中,如今较为常用的光学设计软件是 ( )。
A.abr 软件B.OPD88软件C.ZEMAX 软件D.AutoCAD 软件18.光学传递函数的横坐标是 ( )。
A.波长数B.线对数/毫米C.传递函数值D.长度单位19.星点法检验光学系统成像质量的缺陷是 ( )。
A.不方便进行,步骤复杂B.属主观检验方法,不能量化C.属客观检测方法,但精度低D.计算复杂,应用不便20.按照道威判断,显微镜的分辨率公式为 ( )。
A.NA 5.0λσ=B. NA61.0λσ= C.D 014''=ϕ D. D 012''=ϕ 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。
21.一齐明透镜,第一面曲率半径95mm - r 1=,物点位于第一面曲率中心处,第二面满足齐明条件。
若该透镜厚度d=5mm ,折射率n=1.5,位于空气中,则第二面半径为 ,该齐明透镜的垂轴放大倍率为 。
22. 一个完全对称式光学系统,若垂轴放大率1-=β,则轴向像差为系统半部像差的 。
23. 若一个光学系统的畸变可以写做 Δy = 3y E ', ΔZ = 0,则其相对畸变='q 。
24.消场曲的方法主要有 、 、 等。
25.反射棱镜用于平行光路中,相当于 ,各像差值均 零。
26.在七种几何像差中,不影响成像的清晰度的是 ,仅与孔径有关的像差是 、 。
27.在轴外像差U tg ''-∆y 特性曲线中,若一圆滑曲线关于'y ∆轴完全对称,则系统的细光束子午场曲='t x 。
28.只含初级和二级球差的望远物镜,校正球差后,使边缘光球差0L m ='δ,其边缘带高级球差为0.5mm ,则='0.707L δ ,为使波像差最小,离焦后其最佳像面应位于理想像点 侧 毫米处。
29.反射棱镜处于会聚光路中,除 ,其它像差均存在。
30.波像差的参考波面是 ,波像差的大小在 处度量。
31.相对孔径是F 数的 。
20 分)二、填空题(本大题11小题。
每空1分,共20 分)21.-60mm 、1.5 22.2倍 23. 2y E '24.使用弯月形厚透镜、系统中正负透镜分离、正负透镜分别选用较高和较低折射率的材料、将像面做成曲面补偿场曲25.平行平板、等于 26.畸变、球差、位置色差27.0 28.-0.125、前、0.0937529.场曲 30.理想球面波、出瞳31.倒数三、名词解释(本大题共5 小题。
每小题2 分,共 10 分)32.齐明点:对于单个折射球面,当物距满足r n n n L '+=时,像距为r n n n L ''+=',此时不产生球差值,称该对共轭点为不晕点或齐明点。
33.正弦差:正弦差是轴外小视场成像的宽光束的不对称性的量度,其表达公式为y K C S S ''≈'。
评分标准:答对主要意思得2分。
34.匹兹伐尔场曲:理想的平面物体所产生的理想像为有一定弯曲程度的曲面,称为匹兹伐尔像面,或匹兹万像面,该像面的场曲值称为匹兹伐尔场曲或匹兹万场曲。
35.离焦:为了获得最佳像面,将实际像面沿理想像面向前或向后移动一定距离的过程称为离焦。
评分标准:主要意思正确得2分。
36.余弦定律:光学系统对无限接近的两点成完善像的条件称为余弦条件,其表达公式为C c o s n c o s n ='''-εηεη。
四、简答题(本大题共 6 小题。
每小题 5 分,共30 分)37.孔径光阑的直径对畸变是否有影响?为什么?答:孔径光阑的直径对畸变没有影响,其位置对畸变有影响,因为畸变是主光线像差,而主光线仅与入瞳中心有关,与入瞳大小无关。
38.在系统中加入场镜,是否会对像的大小和方向产生影响?为什么?答:因为物点与像点重合在场镜平面,所以1=β,像的大小和方向均不发生改变。
像差方面除场曲和畸变外,其余像差为零。
39.在光学系统的近轴区是否存在位置色差,为什么?答:在光学系统近轴区仍存在初级位置色差。
因为即使在光学系统的近轴区,F 光与C 光的理想像点在光轴上并不重合,其差值称为初级位置色差。
40. 什么是正弦条件和赫歇尔条件?它们有什么关系?说明了什么?答:正弦条件是垂轴小线段能够完善成像的条件,其表达公式为U sin y n nysinU '''=;而赫歇尔条件是沿轴小线段能够完善成像的条件,其表达公式为2U sin y n 2U nysin '''=。
它们的表达公式相互矛盾,说明不能够同时满足,即不存在一个光学系统能够对整个空间完善成像。
41. 当光学系统仅存在初级彗差时,其成像光束形状如何?有何特点?答:彗差形状类似于彗星状,故名彗差。
当系统仅存在初级彗差时,有如下特点:(1)子午彗差是弧矢彗差的3倍,即S T K 3K '=';(2)彗差轮廓相切于两条夹角为60度的直线;(3)彗差顶点处能量较为集中,越往外能量越涣散。
42. 消像差谱线的选择有何原则?答:应对接收器最敏感的谱线消单色像差,对接收器能接受的波段范围两边缘附近的谱线校正色差。
五、计算题(每题10分,共20分)43.一双胶合望远物镜,mm f 100=',5:1='fD ,若只含初级球差和二级像差, 边缘带球差为零0。
707带三个面的球差分布系数分别为:1 2 3I S : 0.0100104 -0.0338527 0.0256263求: 1) 该物镜的初级球差有多大?2) 若最大球差允许不大于6倍焦深,物镜的球差是否超差?3) 物镜的二级光谱有多大?解:1)001784.0=∑I S ;1.02/tan ='='≈'f D u u ; 初级球差为0892.0212-=''-I S u n ; 2)光学系统0.707带的球差为:111412125.025.05.0)()(A A A h h A h h A l mm m =-=-='δ 初级球差为0892.0-=15.0A ,所以可求得1A =1784.0-,6倍焦深26u n ''λ=mm nm 3276.061.05462=⨯,='m l δ0446.0-3276.0<,故未超差。
3)二级光谱为:mm mm f 052.010000052.000052.0=⨯='44. 在球面反射镜的球心处放一弯月薄透镜,其两半径相等,光阑与薄透镜重合,系统对无限远物体成像,试分析该光学系统的像差特性。
答: 1)对于弯月镜,0S IV 21=⇒=r r 光阑与薄透镜重合0C S II V ==⇒⎪⎩⎪⎨⎧====⇒=--=--=0/h C 0J S 0)r 1r 1)(1())(1(2I 2III 2121νϕϕρρϕn n 剩余I S 、II S 2)对于球面反射镜,本身无色差,即0C C II I ==光阑处于球心0S S S V III II ===⇒,剩余I S 、IV S3)系统像差情况:可使弯月镜和球面反射镜的球差相互补偿,保证系统的0=I S ,同时0C C S S II I V III ====,仅剩余JW S II =,r /2J S 2IV =。