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光学大杂烩

在职硕士《光学系统设计》课程期末考试试卷(2017-2018)

时间:2017/11/25 19:13:04   作者:郑士利   来源:正势利   阅读:1617   评论:0
内容摘要:在职硕士《光学系统设计》课程期末考试试卷(2017-2018)一、选择题:(2分/题共16分)1、在望远镜和单线透镜转像系统光路图中,通过场镜边缘的光线必通过( )  A像面中心 B像面边缘 C转像透镜中心 D转像透镜边缘 E以上都不对2、以下不属于成像光学系统质量评价的是( )...

在职硕士《光学系统设计》课程期末考试试卷(2017-2018)

一、选择题:(2/题共16分)

1、在望远镜和单线透镜转像系统光路图中,通过场镜边缘的光线必通过(

  A像面中心 B像面边缘 C转像透镜中心 D转像透镜边缘 E以上都不对

2、以下不属于成像光学系统质量评价的是(

  A波像差 B分辨率 C传递函数 D光谱分辨率 E点扩散函数 F以上都属于 G以上都不属于

3、考察显微镜和柯拉照明系统图,可以发现通过光源中心的光线必须通过(

  A物面的中心 B物镜的中心 C物镜入瞳的中心 D以上都不对

4、关于通常所用非球面公式中的二次项,以下说法正确的是(

  A这项将影响焦距 B这项与顶点处的曲率无关 C这项不影响焦距 D以上都不是

5、具有较长工作距离的广角镜头应采用(

  A正负组合负组在前的系统B正负组合正组在前的系统C两正光组组合的系统D以上都不是

6、在优化设计中,各广义像差的权重和以下几种因素有关(

  a像差的量贯b像差的重要性c像差关于结构参数变化的灵敏度d像差的目标值

  A4B3C2D1E没有

7、以下光线中,属于近轴光线的是(

  A和光轴靠近,夹角很小B和光轴远离,夹角很小 C和光轴靠近,夹角任意 D和光轴远离,夹角任意

8、当点列图RMS半径和GEO半径均为0时,说明( )

  A该系统为理想光学系统,点物一定成点像;B该系统为理想光学系统,能量集中于一个点;C该系统为理想光学系统,能量集中度趋于衍射极限;D以上都不是

BCCCBCAC

二、填空题(2/空,共38分)

1、根据色差公式,当光在各向同性均匀介质中传播时,( )产生色差。当传播到两种介质的光谱分界面时,如果两边的( )相待,则不会产生色差。

2、在通常据说的七种初级像差中,不影响成像清晰度的是( ),产生彩色圆形弥散斑的为( ),产生彗星形状弥散斑的是( )。

3、线性成像透镜应满足( )远心光学系统。其像面弯曲( )校正。

4、对于激光,要获得尽可能小的束腰,应采用( )焦距透镜,并且入射激光的束腰距离透镜要尽量( );要获得尽可能好的准直效果,应采用( )焦距透镜,并且入射激光的束腰位于( )。

5、如图所示的光学系统,要加一个非球面以校正球差,则该非球面应位于( );如果加一个非球面校正畸变,则该非球面位于( )。

6、考察轴外像差概念图,宽光束子午像面弯曲是上下光线的交点到( )的( )距离。当像散为零时的像面弯曲称为( ),校正这种像面弯曲的唯一方法是( )。

7、单负透镜恒产生( )球差。

8、显微镜在调换物镜时,要求物面不变,物镜的像面不变,共轭不变,称为( )条件。

答:1、不会,折射率;2、畸变,位置色差,彗差;3、像方,需要;4、短,远,长,前焦面。5、孔径光阑附近,远离孔径光阑;6、像面,沿轴,匹兹凡和,以正负光焦度分辨校正。

 

三、简答题:(共19分)

1、根理说明,付里叶变换透镜当物面在无穷远时入瞳面为输入面,当物面在输入面时入瞳面在无穷远。(8分)

2、班里序号为奇数的同学通过分析提出线性成像透镜的畸变要求。序号为偶数的同学通过分析提出傅里叶变换透镜的畸变要求。(8分)

3、图中物方为空气,请序号为偶数的同学画出物方第一近轴光线,序号为奇数的同学画出物方第二近轴光线。(3分)

答:1、傅里叶变换透系统的光阑在输入面和频谱面上,一个为孔径光阑时,另一个为视场光阑。题目中的两种情况分别对应孔径光阑在前焦面(像方远心)和孔径光阑在后焦面(像方远心)。

2、常规光学系统无畸变为y'=f'tanU;而傅里叶变换系统要求y'=f'sinU,因此其畸变为delta y'=f'(tanU-sinU)

常规光学系统无畸变为y'=f'tanU;线性成像系统要求y'=f'theta,因此其畸变为delta y'=f'(theta-tan\theta)

3、略

四、计算题:(共27分)

1、在图3号,y轴向上,x轴向内,z轴向右,光从点A(0,20,-20)发出,经过平面MM一次折射到达B0-20x)点,其中z值等于你在本班的序号。平面MMy=0平面。A所在空间的折射率为1B所在空间的折射率为1.5,根据费马原理,求折射点P的坐标。要求从光程开始,写出完整的计算过程,特别是如何运用费马原理,直到最终得到P点坐标(7分)

2、图4是某光学系统对0度和4度视场成像得到的有离焦时的弥散斑,图中单位为微米,上排是0度,下排是4度视场,并在其下标出了沿轴坐标。若轴上点高斯像面在45处。也就是图中最右上的小点为轴上高斯像点。试大致估算:子午像面弯曲,弥矢像面弯曲,像散。(6分)。

3、某光学系统中可变结构参数向量为x=(x1,x2)…………

 


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