皖北卫生职业学院《工程光学》2025-2026学年期末试卷

皖北卫生职业学院《工程光学》2025-2026学年期末试卷一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1.工程光学中，光线的传播方向在傍轴区域内的简化处理称为（）。

A.光线追迹B.光路计算C.近轴光学D.光学系统设计

2.在光学系统中，能使光线汇聚的透镜称为（）。

A.凹透镜B.凸透镜C.平面镜D.透镜组

3.光学系统中，光阑的主要作用是（）。

A.减少光能损失B.控制光线传播方向C.改变光线聚焦位置D.提高成像质量

4.光学系统中，光瞳的作用是（）。

A.控制光线进入系统B.改变光线传播速度C.减少光学像差D.提高成像分辨率

5.光学系统中，球差的主要成因是（）。

A.光线传播路径不均匀B.透镜曲率半径过大C.光线入射角度过大D.光学系统设计不合理

6.光学系统中，色差的主要成因是（）。

A.光线传播速度不同B.透镜材料折射率不同C.光线入射角度不同D.光学系统结构复杂

7.光学系统中，像散的主要成因是（）。

A.光线传播路径弯曲B.透镜曲率半径不匹配C.光线入射角度不均匀D.光学系统设计缺陷

8.光学系统中，场曲的主要成因是（）。

A.光线传播距离过长B.透镜曲率半径过大C.光线入射角度过大D.光学系统结构不合理

9.光学系统中，畸变的主要成因是（）。

A.光线传播路径不均匀B.透镜曲率半径不匹配C.光线入射角度不均匀D.光学系统设计缺陷

10.光学系统中，波前差的主要成因是（）。

A.光线传播路径弯曲B.透镜曲率半径过大C.光线入射角度过大D.光学系统设计不合理

二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

1.工程光学中，光线追迹的基本原理包括（）。

A.光线在均匀介质中沿直线传播B.光线在界面上的反射和折射C.光线在透镜中的聚焦和发散D.光线在光学系统中的传播路径计算

2.光学系统中，光阑的主要类型包括（）。

A.入瞳B.出瞳C.光阑孔D.光阑屏

3.光学系统中，常见的光学像差包括（）。

A.球差B.色差C.像散D.场曲E.畸变

4.光学系统中，提高成像质量的方法包括（）。

A.优化透镜曲率半径B.增加光学系统孔径C.使用高折射率材料D.减少光学像差

5.光学系统中，光学系统设计的基本原则包括（）。

A.保证成像质量B.提高光学效率C.控制光学像差D.优化光学系统结构

三、判断题、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

判断题（正确的打√，错误的打×）

1.光学系统中，光线追迹是指光线在光学系统中的传播路径计算。（√）

2.光学系统中，光阑的主要作用是控制光线进入系统。（√）

3.光学系统中，球差是指光线聚焦位置不均匀的现象。（√）

4.光学系统中，色差是指不同波长的光线聚焦位置不同。（√）

5.光学系统中，像散是指光线在垂直于光轴方向上的聚焦缺陷。（√）

6.光学系统中，场曲是指像面弯曲的现象。（√）

7.光学系统中，畸变是指像面扭曲的现象。（√）

8.光学系统中，波前差是指实际波前与理想波前的偏差。（√）

9.光学系统中，光学系统设计的基本原则是保证成像质量和提高光学效率。（√）

10.光学系统中，光学系统设计的基本方法是光线追迹和光学像差校正。（√）

填空题

1.光学系统中，光线在均匀介质中沿直线传播的原理称为_________。（光的直线传播原理）

2.光学系统中，光线在界面上的反射和折射遵循_________定律。（斯涅尔定律）

3.光学系统中，透镜的主要作用是_________和_________光线。（汇聚、发散）

4.光学系统中，光阑的主要类型包括_________、_________和_________。（入瞳、出瞳、光阑孔）

5.光学系统中，常见的光学像差包括_________、_________、_________、_________和_________。（球差、色差、像散、场曲、畸变）

6.光学系统中，提高成像质量的方法包括_________、_________、_________和_________。（优化透镜曲率半径、增加光学系统孔径、使用高折射率材料、减少光学像差）

7.光学系统中，光学系统设计的基本原则包括_________、_________和_________。（保证成像质量、提高光学效率、优化光学系统结构）

8.光学系统中，光学系统设计的基本方法是_________和_________。（光线追迹、光学像差校正）

9.光学系统中，波前差是指_________与_________的偏差。（实际波前、理想波前）

10.光学系统中，光学系统设计的目的是_________和_________。（成像、应用）

四、材料题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

材料一

某光学系统由一个凸透镜和一个凹透镜组成，凸透镜的焦距为f1，凹透镜的焦距为f2，两透镜之间的距离为d。光线从凸透镜入射，经过凹透镜后出射。

材料二

某光学系统由一个凸透镜和一个凹透镜组成，凸透镜的焦距为f1，凹透镜的焦距为f2，两透镜之间的距离为d。光线从凸透镜入射，经过凹透镜后出射。已知凸透镜的曲率半径为r1，凹透镜的曲率半径为r2，透镜材料的折射率为n。

问题1

请简述该光学系统的成像原理，并说明该系统的主要作用。

问题2

请简述该光学系统的设计方法，并说明该系统设计的基本原则。

五、材料题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

材料一

某光学系统由一个凸透镜和一个凹透镜组成，凸透镜的焦距为f1，凹透镜的焦距为f2，两透镜之间的距离为d。光线从凸透镜入射，经过凹透镜后出射。已知凸透镜的曲率半径为r1，凹透镜的曲率半径为r2，透镜材料的折射率为n。

材料二

某光学系统由一个凸透镜和一个凹透镜组成，凸透镜的焦距为f1，凹透镜的焦距为f2