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 4
1L -=' 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 ( )。
A. 76d .0r r 21=-
B. 56d .0r r 21=-
C. 38d .0r r 21=-
D. 47d .0r r 21=-
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7h .0L 41'δ处
B. 在高斯像点7h .0L 43'δ处
C. 在高斯像点7h .0L 41'-δ处
D. 在高斯像点7h .0L 4
3'-δ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. /D f 2'
B. f D/'
C. /D f '
D. f D/2' 20 分）
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0='S
K ，是否满足等晕成像？若此时0='L δ，是否满足正弦条件？ 为什么？
答：1）满足等晕成像，由于0y
K C S s =''='，无正弦差，满足等晕条件； 2）满足正弦条件，若此时0='L δ，则U sin y n nysinU '''=，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）f L FCD
'='∆00052.0 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707.04
3L 'δ处。 43. 试写出五种初级像差的赛得和数的表达公式。
答：∑∑-''-=))((u i i i luni S I ∑∑=)/(i i S S z I II
∑∑∑==2)/(i i S i i S S z I z II III )/()(2r n n n n J S IV '-'=∑∑
)/()(i i S S S z IV III V ∑∑+=
五、计算题（每题10分，共20分）
44. 设计一个mm f 100'=的双胶合物镜。选用9K （1.64,5163.100==νn ）和7F （36.35,636.100==νn ）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21r r -=，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。
