光學(xué)設(shè)計(jì)筆試題目及答案

光學(xué)設(shè)計(jì)筆試題目及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.以下哪種光學(xué)元件可用于匯聚光線？A.平面鏡B.凹透鏡C.凸透鏡答案：C2.光在真空中的傳播速度是？A.3×10?m/sB.3×10?m/sC.3×101?m/s答案：B3.薄透鏡焦距與什么有關(guān)？A.鏡片顏色B.鏡片材料和曲率C.鏡片重量答案：B4.光的折射定律由誰(shuí)發(fā)現(xiàn)？A.牛頓B.斯涅耳C.笛卡爾答案：B5.以下哪種像差與孔徑有關(guān)？A.球差B.色差C.場(chǎng)曲答案：A6.光學(xué)系統(tǒng)中常用的光闌是？A.孔徑光闌B.視場(chǎng)光闌C.二者都是答案：C7.光從空氣射向水中，入射角增大時(shí)，折射角？A.減小B.不變C.增大答案：C8.以下屬于成像光學(xué)系統(tǒng)的是？A.放大鏡B.反射鏡C.分光鏡答案：A9.光的干涉現(xiàn)象說(shuō)明光具有？A.粒子性B.波動(dòng)性C.波粒二象性答案：B10.以下哪個(gè)用于校正色差？A.雙膠合透鏡B.平凸透鏡C.凹面鏡答案：A二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.光學(xué)系統(tǒng)的像差包括以下哪些？A.球差B.彗差C.像散D.畸變答案：ABCD2.以下哪些是常見(jiàn)的光學(xué)材料？A.玻璃B.塑料C.晶體D.金屬答案：ABC3.光學(xué)設(shè)計(jì)中常用的評(píng)價(jià)函數(shù)有？A.RMS波像差B.MTFC.點(diǎn)列圖D.焦距答案：ABC4.影響光學(xué)系統(tǒng)分辨率的因素有？A.波長(zhǎng)B.孔徑C.像差D.材料答案：ABC5.以下哪些光學(xué)元件可改變光的傳播方向？A.棱鏡B.反射鏡C.透鏡D.光柵答案：AB6.光的偏振態(tài)有？A.線偏振B.圓偏振C.橢圓偏振D.自然光答案：ABCD7.光學(xué)系統(tǒng)的基本特性參數(shù)包括？A.焦距B.相對(duì)孔徑C.視場(chǎng)角D.分辨率答案：ABCD8.常用的光學(xué)設(shè)計(jì)軟件有？A.ZEMAXB.CODEVC.SolidWorksD.AutoCAD答案：AB9.以下哪些是光學(xué)系統(tǒng)的光能損失原因？A.反射B.吸收C.散射D.折射答案：ABC10.光學(xué)系統(tǒng)中，為減小雜散光可采取的措施有？A.遮光罩B.光闌C.消光處理D.鍍膜答案：ABC三、判斷題（每題2分，共10題）1.凹透鏡對(duì)光線有匯聚作用。（×）2.光在不同介質(zhì)中傳播頻率不變。（√）3.光學(xué)系統(tǒng)的焦距越大，其放大倍率越小。（√）4.色差是由于不同顏色光的折射率不同造成的。（√）5.反射鏡不會(huì)產(chǎn)生像差。（×）6.光的干涉條紋間距與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)。（×）7.光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)角越大，成像范圍越大。（√）8.單透鏡一定不能校正色差。（√）9.光學(xué)系統(tǒng)中，孔徑光闌決定進(jìn)入系統(tǒng)的光量。（√）10.光的衍射現(xiàn)象表明光沿直線傳播是有條件的。（√）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共4題）1.簡(jiǎn)述光學(xué)設(shè)計(jì)的基本流程。答案：首先明確設(shè)計(jì)要求，包括焦距、視場(chǎng)、孔徑等參數(shù)；然后進(jìn)行初始結(jié)構(gòu)選型；接著用光學(xué)設(shè)計(jì)軟件優(yōu)化；最后分析像差等性能指標(biāo)，看是否滿足要求，不滿足則繼續(xù)優(yōu)化。2.說(shuō)明球差對(duì)成像的影響。答案：球差會(huì)使軸上點(diǎn)發(fā)出的同心光束經(jīng)透鏡后不再交于一點(diǎn)，而是形成一個(gè)彌散斑，導(dǎo)致成像模糊、邊緣不清晰，降低成像質(zhì)量。3.簡(jiǎn)述鍍膜在光學(xué)系統(tǒng)中的作用。答案：鍍膜可減少反射損失，增加透光率；還能改善光學(xué)系統(tǒng)的抗反射、增透、分光、濾光等性能，保護(hù)光學(xué)元件表面，提高系統(tǒng)成像質(zhì)量。4.列舉兩種提高光學(xué)系統(tǒng)分辨率的方法。答案：一是增大光學(xué)系統(tǒng)的孔徑，可使艾里斑變小，提高分辨率；二是采用短波長(zhǎng)的光進(jìn)行成像，同樣能減小艾里斑尺寸，提升分辨率。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論光學(xué)設(shè)計(jì)在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)。答案：在現(xiàn)代科技中，光學(xué)設(shè)計(jì)廣泛用于相機(jī)、顯微鏡、光刻機(jī)等。發(fā)展趨勢(shì)是向高分辨率、大視場(chǎng)、小型化、集成化發(fā)展，同時(shí)結(jié)合新材料、新技術(shù)，如微納光學(xué)，以滿足更多領(lǐng)域需求。2.闡述光學(xué)設(shè)計(jì)中像差校正的重要性及常用方法。答案：像差校正很重要，它能提高成像質(zhì)量，使圖像清晰、準(zhǔn)確。常用方法有選擇合適的光學(xué)材料，利用不同透鏡組合，如雙膠合透鏡校正色差；優(yōu)化透鏡結(jié)構(gòu)參數(shù)，采用非球面透鏡等校正多種像差。3.談?wù)劰鈱W(xué)設(shè)計(jì)與其他學(xué)科的交叉融合及意義。答案：與材料科學(xué)交叉開(kāi)發(fā)新型光學(xué)材料；和電子學(xué)結(jié)合實(shí)現(xiàn)光電器件集成。交叉融合可催生新技術(shù)、新應(yīng)用，如光通信、光計(jì)算。推動(dòng)各學(xué)科發(fā)展，為解決復(fù)雜問(wèn)題提供新思路。4.討論在光學(xué)設(shè)