光电成像原理与技术考试要点.pdf
光电成像原理与应用复习资料
光电成像原理与应⽤复习资料1、光电效应应按部位不同分为内光电效应和外光电效应，内光电效应包括（光电导）和（光伏效应）。
2、真空光电器件是⼀种基于（外光电）效应的器件，它包括（光电管）和（光电倍增管）。
3、光电导器件是基于半导体材料的（光电导）效应制成的，最典型的光电导器件是（光敏电阻）。
4、硅光电⼆极管在反偏置条件下的⼯作模式为（光电导），在零偏置条件下的⼯作模式为（光伏模式）。
5、变象管是⼀种能把各种（不可见）辐射图像转换成为（可见）图像的真空光电成像器件。
6、固体成像器件电荷转移通道主要有两⼤类，⼀类是（SCCD），另⼀类是（BCCD）。
7、光电技术室（光⼦技术）和（电⼦技术）相结合⽽形成的⼀门技术。
8、场致发光有（直流）、（交流）和结型三种形态。
9、常⽤的光电阴极有（正电⼦亲合势光电阴极）和（负电⼦亲合势光电阴极），正电⼦亲和势材料光电阴极有哪些（Ag-O-Cs,单碱锑化物，多碱锑化物）。
10、根据衬底材料的不同，硅光电⼆极管可分为（2DU）型和（2CU）型两种。
11、像增强器是⼀种能把（微弱）增强到可以使⼈眼直接观察的真空光电成像器件，因此也称为（微光管）。
12、光导纤维简称光纤，光纤有（纤芯）、（包层）及（外套）组成。
13、光源按光波在时间，空间上的相位特征可分为（相⼲）和（⾮相⼲）光源。
14、光纤的⾊散有材料⾊散、（波导⾊散）和（多模⾊散）。
15、光纤⾯板按传像性能分为（普通OFP）、（变放⼤率的锥形OFP）和（传递倒像的扭像器）。
16、光纤的数值孔径表达式为（），它是光纤的⼀个基本参数、它反映了光纤的（集光）能⼒。
17、真空光电器件是基于（外光电）效应的光电探测器，他的结构特点是有⼀个（真空管），其他元件都置于（真空管）。
18、根据衬底材料的不同，硅光电电池可分为（2DR）型和（2CR）型两种。
19、根据衬底材料的不同，硅光点⼆、三级管可分为（3DU）型和（3CU）型两种。
20、为了从数量上描述⼈眼对各种波长辐射能的相对敏感度，引⼊视见函数V（f）, 视见函数有（明视见函数）和（暗视见函数）。
光电成像原理复习指南(含答案)
复习指南注：答案差不多能在书上找到的都标注页数了，实在找不到的或者PPT上的才打在题后面了，用红色和题干区分。
特此感为完善本文档所做出贡献的各位大哥。
(页码标的是白廷柱、金伟其编著的光电成像原理与技术一书)1.光电成像系统有哪几部分组成?试述光电成像对视见光谱域的延伸以及所受到的限制(长波限制和短波限制)。
(辐射源，传输介质，光学成像系统，光电转换器件，信息处理装置。
P2-4)答:辐射源，传输介质，光学成像系统，光电转换器件，信息处理装置。
[1]电磁波的波动方程该方程电磁波传递图像信息物空间和像空间的定量关系，通过经典电磁场理论可以处理电磁波全部的成像问题[2]收到的限制：当电磁波的波长增大时，所能获得的图像分辨力将显著降低。
对波长超过毫米量级的电磁波而言，用有限孔径和焦距的成像系统所获得的图像分辨力将会很低。
因此实际上己排除了波长较长的电磁波的成像作用。
目前光电成像对光谱长波阔的延伸仅扩展到亚毫米波成像。
除了衍射造成分辨力下降限制了将长波电磁波用于成像外，用于成像的电磁波也存在一个短波限。
通常把这个短波限确定在X 射线(Roentgen 射线)与y 射线(Gamma 射线)波段。
这是因为波长更短的辐射具有极强的穿透能力，所以，宇宙射线难以在普通条件下聚焦成像。
2.光电成像技术在哪些领域得到广泛的应用?光电成像技术突破了人眼的哪些限制?(P5)答：[1]应用：(1)人眼的视觉特性(2)各种辐射源及目标、背景特性(3)大气光学特性对辐射传输的影响(4)成像光学系统(5)光辐射探测器及致冷器(6)信号的电子学处理(7)图像的显示[2]突破了人眼的限制:(1)可以拓展人眼对不可见辐射的接受能力(2)可以拓展人眼对微弱光图像的探测能力(3)可以捕捉人眼无法分辨的细节( 4)可以将超快速现象存储下来3.光电成像器件可分为哪两大类?各有什么特点?(P8)固体成像器件主要有哪两类?(P9，CCD CMOS)答：[1]直视型：用于直接观察的仪器中，器件本身具有图像的转换、增强及显示等部分，可直接显示输出图像，通常使用光电发射效应，也成像管.[2]电视型：于电视摄像和热成像系统中。
光电成像原理及技术__部分答案(北理工)
第一章5.光学成像系统与光电成像系统的成像过程各有什么特点？在光电成像系统性能评价方面通常从哪几方面考虑？答：a、两者都有光学元件并且其目的都是成像。
而区别是光电成像系统中多了光电装换器。
b、灵敏度的限制，夜间无照明时人的视觉能力很差；分辨力的限制，没有足够的视角和对比度就难以辨认；时间上的限制，变化过去的影像无法存留在视觉上；空间上的限制，隔开的空间人眼将无法观察；光谱上的限制，人眼只对电磁波谱中很窄的可见光区感兴趣。
6．反映光电成像系统光电转换能力的参数有哪些？表达形式有哪些？答：转换系数：输入物理量与输出物理量之间的依从关系。
在直视型光电成像器件用于增强可见光图像时，被定义为电镀增益G1，光电灵敏度：或者：8.怎样评价光电成像系统的光学性能？有哪些方法和描述方式？答，利用分辨力和光学传递函数来描述。
分辨力是以人眼作为接收器所判定的极限分辨力。
通常用光电成像系统在一定距离内能够分辨的等宽黑白条纹来表示。
光学传递函数：输出图像频谱与输入图像频谱之比的函数。
对于具有线性及时间、空间不变性成像条件的光电成像过程，完全可以用光学传递函数来定量描述其成像特性。
第二章6.影响光电成像系统分辨景物细节的主要因素有哪些？答：景物细节的辐射亮度（或单位面积的辐射强度）；景物细节对光电成像系统接受孔径的张角；景物细节与背景之间的辐射对比度。
第三章13.根据物体的辐射发射率可见物体分为哪几种类型？答：根据辐射发射率的不同一般将辐射体分为三类：黑体，=1；灰体，<1,与波长无关；选择体，<1且随波长和温度而变化。
14.试简述黑体辐射的几个定律，并讨论其物理意义。
答：普朗克公式：普朗克公式描述了黑体辐射的光谱分布规律，是黑体理论的基础。
斯蒂芬-波尔滋蔓公式：表明黑体在单位面积上单位时间内辐射的总能量与黑体温度T的四次方成正比。
维恩位移定律：他表示当黑体的温度升高时，其光谱辐射的峰值波长向短波方向移动。
最大辐射定律：一定温度下，黑体最大辐射出射度与温度的五次方成正比。
光电成像原理与技术第一节
突破灵敏度的限制
光电成像原理与技术
Ch2（一）：什么是光电成像技术？ 距离选通三维计算成像技术
光电成像原理与技术
Ch2（一）：什么是光电成像技术？ 对于电磁场：Maxwell方程组得出结论： 距离选通三维计算成像技术 全部电磁波段都可以成像，像空间两点的距离大 于衍射极限，可分辨出其间的光强分布，也就构成图像 信息。 成像分辨力决定于：
光电成像原理与技术
Ch2（一）：什么是光电成像技术？ 2、光电成像技术本质：扩展人眼的视觉特性 距离选通三维计算成像技术 80%信息来自于视觉 距离选通三维计算成像应
人眼视觉的局限性： 距离 选通成像技 术展望 距离 选通三 维激光成像技 术 空间 时间 灵敏度 光谱 分辨力
光电成像原理与技术
光电成像原理与技术
Ch2（二）：光电成像技术沿革及应用 2、光电成像系统实现的途径及应用 微光（可见光）成像技术 白天应用：CCD，CMOS，各种特殊相机 天文相机：
最古老星系 行星相机
麒麟星座
光电成像原理与技术
Ch2（二）：光电成像技术沿革及应用 2、光电成像系统实现的途径及应用 微光（可见光）成像技术 白天应用：CCD，CMOS，各种特殊相机 高速摄影：
光电成像原理与技术
Ch2（二）：光电成像技术沿革及应用 2、光电成像系统实现的途径及应用 红外热成像技术 夜视应用：目标侦察、观瞄、导航、制导等军事应用 公安侦察、边海防、海上缉私等公安应用 FLIR公司
光电成像原理与技术
Ch2（二）：光电成像技术沿革及应用 2、光电成像系统实现的途径及应用 红外热成像技术 夜视应用：目标侦察、观瞄、导航、制导等军事应用 公安侦察、边海防、海上缉私等公安应用
光电成像原理与技术
光电成像技术玉林师范学院期末考试讲解
光电成像技术玉林师范学院期末考试讲解1.简述：（1）CMOS器件和CCD器件的工作原理上有什么相同点和不同点；答：CMOS图像传感器的光电转换原理与CCD基本相同，其光敏单元受到光照后产生光生电子。
而信号的读出方法却与CCD不同，每个CMOS源像素传感单元都有自己的缓冲放大器，而且可以被单独选址和读出，工作时仅需工作电压信号，而CCD读取信号需要多路外部驱动。
（2）在应用上各自有什么优缺点，以及各自的应用领域是什么？答：优缺点比较：CMOS与CCD图像传感器相比，具有功耗低、摄像系统尺寸小，可将图像处理电路与MOS图像传感器集成在一个芯片上等优点，但其图像质量（特别是低亮度环境下）与系统灵活性与CCD的相比相对较低。
灵敏度代表传感器的光敏单元收集光子产生电荷信号的能力，而CCD灵敏度较CMOS高30%～50%。
电子-电压转换率表示每个信号电子转换为电压信号的大小，由于CMOS在像元中采用高增益低功耗互补放大器结构，其电压转换率略优于CCD。
运用的领域：CMOS传感器在低端成像系统中具有广泛运用，如数码相机，微型和超微型摄像机。
CCD在工业生产中的应用广泛，如冶金部门中的各种管、线轧制过程中的尺寸测量。
（3）全球生产CMOS器件和CCD几件的企业有哪些？分别位于哪些国家，并对先关企业进行简要描述。
2、简要概述《光电成像原理与技术》各章的主要内容，并用自己的语言陈述各章之间的联系（文字在1000字以上）。
答：1.光电成像技术的产生及发展，光电成像对视见光谱域的延伸，光电成像技术的应用范畴，光电成像器件的分类，光电成像器件的特性。
2.人眼的视觉特性与图像探测：人眼的视觉特性与模型，图像探测理论与图像探测方程，目标的探测与识别。
3.辐射源与典型景物辐射：辐射度量及光度量，朗伯辐射体及其辐射特性，黑体辐射定律，辐射源及其特性。
4.辐射在大气中的传输：大气的构成，大气消光及大气窗口，大气吸收和散射的计算，大气消光对光电成像系统性能的影响。
光电成像原理与技术考试要点概要
光电成像原理与技术考试要点第一章：1. 试述光电成像技术对视见光谱域的延伸以及所受到的限制。
答:[1]电磁波的波动方程该方程电磁波传递图像信息物空间和像空间的定量关系，通过经典电磁场理论可以处理电磁波全部的成像问题[2] 收到的限制：当电磁波的波长增大时，所能获得的图像分辨力将显著降低。
对波长超过毫米量级的电磁波而言，用有限孔径和焦距的成像系统所获得的图像分辨力将会很低。
因此实际上己排除了波长较长的电磁波的成像作用。
目前光电成像对光谱长波阔的延伸仅扩展到亚毫米波成像。
除了衍射造成分辨力下降限制了将长波电磁波用于成像外，用于成像的电磁波也存在一个短波限。
通常把这个短波限确定在X射线（Roentgen射线与y射线（Gamma射线波段。
这是因为波长更短的辐射具有极强的穿透能力，所以，宇宙射线难以在普通条件下聚焦成像。
2. 光电成像技术在哪些领域得到广泛的应用？光电成像技术突破了人眼的哪些限制？答:[1]应用:（1人眼的视觉特性（2各种辐射源及目标、背景特性（3大气光学特性对辐射传输的影响（4成像光学系统（5光辐射探测器及致冷器（6信号的电子学处理（7图像的显示[2]突破了人眼的限制：（1可以拓展人眼对不可见辐射的接受能力（2可以拓展人眼对微弱光图像的探测能力（3可以捕捉人眼无法分辨的细节（4可以将超快速现象存储下来3. 光电成像器件可分为哪两大类？各有什么特点？答:［1］直视型:用于直接观察的仪器中，器件本身具有图像的转换、增强及显示等部分,可直接显示输出图像，通常使用光电发射效应，也成像管.［2］电视型:于电视摄像和热成像系统中。
器件本身的功能是完成将二维空间的可见光图像或辐射图像转换成一维时间的视频电信号使用光电发射效应或光电导效应，不直接显示图像.4. 什么是变像管？什么是像增强器？试比较二者的异同。
答:［1］变像管:接收非可见辐射图像，如红外变像管等，特点是入射图像和出射图像的光谱不同。
［2］像增强器：接收微弱可见光辐射图像，如带有微通道板的像增强器等，特点是入射图像极其微弱，经过器件内部电子图像能量增强后通过荧光屏输出人眼能够正常观看的光学图像。
光电成像原理与技术
第一章 绪论
1.1 关于光电成像技术
什么是光电成像技术
AN/AVS-9
AN/PVS-7D
什么是光电成像技术
AN/AVS-9
AN/PVS-7D
什么是光电成像技术
• 以光电子理论、半导体物理和光电转换技术为基础，通 过各类光电成像器件将景物三维的自然反射、辐射转 换 成完成二维景物图像的技术。
长波限：亚毫米波成像（THz波段），分辨率低 短波限：X射线（Roentgen射线） 射线（Gamma射线）
具有强穿透力 (宇宙射线难以在普通条件下成像) 光电成像电磁波谱范围：无线电超短波到射线 有效波谱：亚毫米波、红外辐射、可见光、紫外辐射、X射线、 射线
1.1 关于光电成像技术
1.1.2 光电成像技术的分类与应用 领域
作
用
距
离
热痕成像
远
可透过伪装和复杂背景
红外热成像应用领域
❖ 军事应用 ❖警用安防 ❖电力 ❖冶金 ❖石化 ❖制造业
在线过程监控
❖ 建筑检测 ❖食品检测 ❖ 消防救援、海上搜救 ❖ 科研研究、遥感监测 ❖ 动物研究与诊疗 ❖ 医疗诊断、运动康复
红外热成像应用领域
❖ 军事应用
红外热成像应用领域
❖ 警用安防
光电成像技术的本质－扩展人眼的视觉性能
❖ 视见光谱域的延伸(图像变换技术) ❖ 视见灵敏阈的扩展(图像增强技术) ❖ 视见响应时间的拓展 (图像记录、存储技术) ❖ 视见距离的延伸 (图像传输技术) ❖ 视见分辨力的提升(同时使用图像增强与视角放大，提升对比度)
视见光谱域的延伸——受到一定限制
d 0.61 nsin( )
小结
❖ 光电成像技术通过图像增强、变换、记录、存储、传输等技术 手 段，从视觉灵敏度上光谱响应范围上、时间上、空间上纷纷 拓展 了人眼视觉的局限，广泛应用于人类生活的各个领域。
光电成像原理与技术答案
光电成像原理与技术答案【篇一：光电成像原理与技术总复习】t>一、重要术语光电成像技术、像管、变像管、像增强器、摄像管（器）、明适（响）应、暗适（响）应、人眼的绝对视觉阈、人眼的阈值对比度、人眼的光谱灵敏度（光谱光视效率）、人眼的分辨率、图像的信噪比、凝视、凝视中心、瞥见时间、瞥见孔径、辐射度量、辐射功率、辐射强度、辐亮度、辐照度、辐射出照度、光度量、光能、光能密度、光通量、光亮度、光出射度，照度，发光强度，光亮度；坎（凯）德拉、流明、勒克司、视见函数、朗伯辐射体、气溶胶粒子、云、雾、霾、霭、大气消光、大气散射、大气吸收、大气能见度（能见距离）、大气透明度、电子透镜、光电子图像、亮度增益、等效背景照度、畸变、像管分辨力（率）、正（负）电子亲（素）和势、负电子亲和势、光电发射的极限、电流密度、mcp的饱和电流密度、荧光、磷光、表面态、微光夜视仪、照明系统的光强分布、成像系统的极限分辨力、选通技术、靶、惰性（上升惰性、衰减惰性）、摄像管的分辨力、动态范围、靶网、居里温度、热释电靶的单畴化、ccd的开启电压、ccd的转移效率、界面态“胖0”工作模式、光注入、电注入。
二、几个重要的效应1. 光电转换效应（内/外）2. 热释电能转换效率（应）3. 三环效应4. mcp的电阻效应/充电效应三、几个重要定律1. 朗伯余弦2. 基尔霍夫3. 黑体辐射（共4个）4. 波盖尔15. 斯托列托夫6. 爱因斯坦四、重要结构及其工作原理、特点1. 直视型光电成像器件的基本结构、工作原理2. 非直视型（电视型）光电成像器件的基本结构、工作原理3. 人眼的结构及其图像形成过程4. 大气层的基本构成、结构特点5. 像管的结构及其成像的物理过程6. 光阴极实现辐射图像光电转换的物理过程（光电发射过程）7. 电子光学系统的基本结构及其成像过程8. 荧光屏的结构及其发光过程9. 光谱纤维面板的结构及其成像原理10. 微通道板（mcp的结构及其电子图像的倍增原理）11. 主动红外成像系统结构及其成像过程12. 夜视成像系统结构及其成像过程13. 摄像管的结构及其工作原理14. 光电导摄像管的结构及其工作原理15. 热释电摄像管的结构及其工作原理16. 电子枪的结构及其工作原理17. mos电容器的结构及其电荷存储原理、18. ccd的结构及其电荷传输原理19. 埋沟ccd（bccd）的结构及其工作原理220. 线阵ccd的结构及其成像原理五、关键器件、系统的性能参数1. 表征光电成像器件的性能参数2. 大气辐射传输过程中，影响光电成像系统的因素3. 表征像管的性能参数4. 表征mcp的性能参数5. 微光成像系统的性能影响因素6. 摄像管的主要性能参数7. 热释电靶的主要性能参数8. 表征ccd的物理性能参数六、其他1. 辐射源的辐射能量所集中的波段2. mcp的自饱和特性3. 像管的直流高压电源的要求4. 受激辐射可见光的条件5. 计算第三章、第四章题型及分值分布：1. 术语解释（15分）2. 选择题（20分）3. 简述题（35分）4. 计算题（30分）各章习题：3第一章（29页）：4、5、6、7第二章（53页）：6、9第三章（84页）：2、3、8、9、13、14第四章（106页）：1、6第五章（209页）：1、3、4、8、10第六章（244页）：1、3、5、24、26第七章（295页）：1、2、5、6、7、10、12、16、18第八章（366页）：1、2、4、6、7整理by:??/???4【篇二：《光电成像原理与技术》教学大纲】英文名称：principle and technology of photoelectric imaging学分：3.5 学时：56(理论学时：56)先修课程：半导体物理、电动力学、应用光学、物理光学一、目的与任务本课程为电子科学与技术专业（光电子方向）的专业教育必修课程。
光电成像理论分析-1-绪论
图5－10 三代像管和四代像管的外形
北京理工大学光电工程系
第9张
2.1.2 红外变像管、紫外变像管、X射线变像管和γ射线变像管 红外变像管、紫外变像管、 射线变像管和γ
近贴X 图5-11 近贴X线像增强器工作原 理示意图
缩小型X 图5-12 缩小型X射线变像管结构示意图 射线转换屏； 光阴极； 聚焦极； 1-X射线转换屏；2-光阴极；3-聚焦极；4-阳 极；5-输出荧光屏
10 lx 信噪比：人眼观察物体需要排出干扰， 信噪比：人眼观察物体需要排出干扰，如果干扰太大将影响到人眼的观察效 图案不同，人眼对信噪比的要求不同（如方波图案： 1.5左右 左右； 果。图案不同，人眼对信噪比的要求不同（如方波图案：1～1.5左右；余弦 图案： 3.5左右 左右） 图案：3～3.5左右） 10-3lx
图5-8 双近贴式二代像管结构示意图 光阴极； 微通道板； 1-光阴极；2-微通道板；3-荧光屏
图5-9 静电聚焦倒像式第二代像管结构示意图 1-光阴极；2-微通道板；3-荧光屏 光阴极； 微通道板；
北京理工大学光电工程系
第8张
7.负电子亲和势光阴极像管（三代像管） 负电子亲和势光阴极像管（三代像管） 负电子亲和势光阴极像管
北京理工大学光电工程系
第16张 16张
摄像管的工作方式
隔行扫描
隔行扫描中，行数必须采用单数，第一场结束于最后一行的一半， 隔行扫描中，行数必须采用单数，第一场结束于最后一行的一半，第二场开 始于图像上方中央，这样就能保证第二场的扫描线正好嵌在第一场扫描线的中间。 始于图像上方中央，这样就能保证第二场的扫描线正好嵌在第一场扫描线的中间。 隔行扫描的一帧图像分为两场，场频50Hz 帧频25Hz 50Hz， 25Hz， 隔行扫描的一帧图像分为两场，场频50Hz，帧频25Hz，故图像信号最高频 率为
光电成像原理与技术答案
光电成像原理与技术答案【篇一：光电成像原理与技术总复习】t>一、重要术语光电成像技术、像管、变像管、像增强器、摄像管（器）、明适（响）应、暗适（响）应、人眼的绝对视觉阈、人眼的阈值对比度、人眼的光谱灵敏度（光谱光视效率）、人眼的分辨率、图像的信噪比、凝视、凝视中心、瞥见时间、瞥见孔径、辐射度量、辐射功率、辐射强度、辐亮度、辐照度、辐射出照度、光度量、光能、光能密度、光通量、光亮度、光出射度，照度，发光强度，光亮度；坎（凯）德拉、流明、勒克司、视见函数、朗伯辐射体、气溶胶粒子、云、雾、霾、霭、大气消光、大气散射、大气吸收、大气能见度（能见距离）、大气透明度、电子透镜、光电子图像、亮度增益、等效背景照度、畸变、像管分辨力（率）、正（负）电子亲（素）和势、负电子亲和势、光电发射的极限、电流密度、mcp的饱和电流密度、荧光、磷光、表面态、微光夜视仪、照明系统的光强分布、成像系统的极限分辨力、选通技术、靶、惰性（上升惰性、衰减惰性）、摄像管的分辨力、动态范围、靶网、居里温度、热释电靶的单畴化、ccd的开启电压、ccd的转移效率、界面态“胖0”工作模式、光注入、电注入。
二、几个重要的效应1. 光电转换效应（内/外）2. 热释电能转换效率（应）3. 三环效应4. mcp的电阻效应/充电效应三、几个重要定律1. 朗伯余弦2. 基尔霍夫3. 黑体辐射（共4个）4. 波盖尔15. 斯托列托夫6. 爱因斯坦四、重要结构及其工作原理、特点1. 直视型光电成像器件的基本结构、工作原理2. 非直视型（电视型）光电成像器件的基本结构、工作原理3. 人眼的结构及其图像形成过程4. 大气层的基本构成、结构特点5. 像管的结构及其成像的物理过程6. 光阴极实现辐射图像光电转换的物理过程（光电发射过程）7. 电子光学系统的基本结构及其成像过程8. 荧光屏的结构及其发光过程9. 光谱纤维面板的结构及其成像原理10. 微通道板（mcp的结构及其电子图像的倍增原理）11. 主动红外成像系统结构及其成像过程12. 夜视成像系统结构及其成像过程13. 摄像管的结构及其工作原理14. 光电导摄像管的结构及其工作原理15. 热释电摄像管的结构及其工作原理16. 电子枪的结构及其工作原理17. mos电容器的结构及其电荷存储原理、18. ccd的结构及其电荷传输原理19. 埋沟ccd（bccd）的结构及其工作原理220. 线阵ccd的结构及其成像原理五、关键器件、系统的性能参数1. 表征光电成像器件的性能参数2. 大气辐射传输过程中，影响光电成像系统的因素3. 表征像管的性能参数4. 表征mcp的性能参数5. 微光成像系统的性能影响因素6. 摄像管的主要性能参数7. 热释电靶的主要性能参数8. 表征ccd的物理性能参数六、其他1. 辐射源的辐射能量所集中的波段2. mcp的自饱和特性3. 像管的直流高压电源的要求4. 受激辐射可见光的条件5. 计算第三章、第四章题型及分值分布：1. 术语解释（15分）2. 选择题（20分）3. 简述题（35分）4. 计算题（30分）各章习题：3第一章（29页）：4、5、6、7第二章（53页）：6、9第三章（84页）：2、3、8、9、13、14第四章（106页）：1、6第五章（209页）：1、3、4、8、10第六章（244页）：1、3、5、24、26第七章（295页）：1、2、5、6、7、10、12、16、18第八章（366页）：1、2、4、6、7整理by:??/???4【篇二：《光电成像原理与技术》教学大纲】英文名称：principle and technology of photoelectric imaging学分：3.5 学时：56(理论学时：56)先修课程：半导体物理、电动力学、应用光学、物理光学一、目的与任务本课程为电子科学与技术专业（光电子方向）的专业教育必修课程。
光电成像原理与技术----总复习
光电成像技术的实现途径及应用 射线与X射线成像技术 射线成像技术 X射线成像技术
紫外成像技术 真空型紫外成像技术 紫外变像管 固体型紫外成像技术 紫外探测器
微光夜视技术
微光像增强器技术 像增强器、ICCD等 BCCD、EBCCD、EMCCD
近红外成像技术
真空型近红外成像技术 红外变像管 固体型近红外成像技术 CCD、红外探测器
光电转换器件作为光学成像系统图像接收器，构成光电成像系统， 该系统所涉及的理论知识和技术问题。光电转换器件是系统的核心
光电成像技术已深入到人们日常生活、国民经济、国防建设的各 个领域，是人类文明和发展的基本需要。
光电成像原理, P4
光电成像技术的意义和作用
信息获取是信息传输、处理、显示和存储的前 提，是人类认识客观世界的首要步骤。人类感知 世界首先靠自己的感觉器官，眼睛具有对信息并 行处理功能，它所获得的信息占总获得信息量的 80%以上。
固体成像器件
CCD成像器件
➢ 光敏面阵列、电荷耦 合转移电路构成的集 成块
图 3 IPX－VGA210－L型摄像机
帧/场转移面阵CCD摄像器件
光电成像原理, P27
固体成像器件
CMOS成像器件
➢ 光敏面阵列、二维移位寄 存器构成的集成块
1 光敏元阵列
CMOS像敏元阵列结构 1-垂直移位寄存器；2-水平移位寄存器； 3-水平扫描开关；4-垂直扫描开关；5-像 敏元阵列；6-信号线；7-像敏元。
出刚离去的飞机、坦克和人等所留下的热痕轮廓
计算机图像处理软件改善图像质量，且系统大都设置视频输出，便于通 过电视观察、录象和与通用视频计算机接口系统的连接。
作
探
用
测
距
7光电成像原理与技术-电视型电真空成像器件成像物理
三场后的惰性为： 5%
： 约为0.95
典型光电灵敏度为： 400A/ lm
中心分辩力为：750TVL 在450线的输出调制度为35%
7.4 热释电摄像管
热释电摄像管是一种工作在 8 14m 波段的热成 像器件，其靶面为热释电材料，由于其具有不需 制冷，结构简单，价格低廉且全天候，全被动的 工作模式，得到了迅速发展。
①光电导积累
②二次电子发射积累
（3）信号阅读部分
现用的扫描方式有逐行扫描与隔行扫描 两种方式
电子束逐行扫描轨迹
（a）奇数场
（b）偶数场
隔行扫描的一帧 电子束轨迹
隔行扫描重现图像示意图
像元从无光照到受强光照时输出信号的过程
①无光照时输出信号过程
放电过程
t
VAd VT (1 e ) RdC
当强度变化的光照射热电体时，热
电体的温度发生变化，Ps亦发生变化，
面电荷从原来的平衡值跟着发生变化。
3、热释电效应
某些物质吸收光辐射后，将其转换成热能，这 个热能使晶体的温度升高，当温度变化时，自 发极化强度及面束缚电荷发生变化，在垂直极 轴的两个端面之间 出现微小电压，如果用导 线连接起来，就会形成电流，产生热释电效 应．
t
VAe VAeme RbC
根据我国电视标准，可以算出讯道带宽为 Δf ＝0．0128M (MHz)
式中， M为垂直分辨力。 摄像管的分辨力通常以电视线或电视的行／帧高表 示。也可以换算成以线对／毫米表示的分辨力，即
式中， h， l 分别为光栅高度和对角线的长度。
（2)光电转换特性
光电导靶
信号阅读部分
扫描电子枪系统
光电成像技术 玉林师范学院期末考试讲解
1.简述：（1）CMOS器件和CCD器件的工作原理上有什么相同点和不同点；答：CMOS图像传感器的光电转换原理与CCD基本相同，其光敏单元受到光照后产生光生电子。
而信号的读出方法却与CCD不同，每个CMOS源像素传感单元都有自己的缓冲放大器，而且可以被单独选址和读出，工作时仅需工作电压信号，而CCD读取信号需要多路外部驱动。
（2）在应用上各自有什么优缺点，以及各自的应用领域是什么？答：优缺点比较：CMOS与CCD图像传感器相比，具有功耗低、摄像系统尺寸小，可将图像处理电路与MOS图像传感器集成在一个芯片上等优点，但其图像质量（特别是低亮度环境下）与系统灵活性与CCD的相比相对较低。
灵敏度代表传感器的光敏单元收集光子产生电荷信号的能力，而CCD灵敏度较CMOS高30%～50%。
电子-电压转换率表示每个信号电子转换为电压信号的大小，由于CMOS在像元中采用高增益低功耗互补放大器结构，其电压转换率略优于CCD。
运用的领域：CMOS传感器在低端成像系统中具有广泛运用，如数码相机，微型和超微型摄像机。
CCD在工业生产中的应用广泛，如冶金部门中的各种管、线轧制过程中的尺寸测量。
（3）全球生产CMOS器件和CCD几件的企业有哪些？分别位于哪些国家，并对先关企业进行简要描述。
2、简要概述《光电成像原理与技术》各章的主要内容，并用自己的语言陈述各章之间的联系（文字在1000字以上）。
答：1.光电成像技术的产生及发展，光电成像对视见光谱域的延伸，光电成像技术的应用范畴，光电成像器件的分类，光电成像器件的特性。
2.人眼的视觉特性与图像探测：人眼的视觉特性与模型，图像探测理论与图像探测方程，目标的探测与识别。
3.辐射源与典型景物辐射：辐射度量及光度量，朗伯辐射体及其辐射特性，黑体辐射定律，辐射源及其特性。
4.辐射在大气中的传输：大气的构成，大气消光及大气窗口，大气吸收和散射的计算，大气消光对光电成像系统性能的影响。
5.直视型电真空成像器件成像物理：像管成像的物理过程，像管结构类型与性能参数，辐射图像的光电转换，电子图像的成像理论，电子图像的发光显示，光学图像的传像与电子图像的倍增。
光电成像技术考点及解析
光电成像技术考点及解析基本术语：光电成像技术（P2）：采⽤各类光电成像器件完成成像过程的技术可以统称为光电成像技术。
像管（P8）：直视型光电成像器件基本结构包括有：光电发射体、电⼦光学系统、微通道板（电⼦倍增器件）、荧光屏以及保持⾼真空⼯作环境的管壳等。
这种成像器件通常简称为像管。
变像管（P8）：接受⾮可见辐射图像的直视型光电成像器件统称为变像管。
像增强器（P8）：接受微弱可见光图像的直视型光电成像器件统称为像增强器。
摄像器（P8）：电视型光电成像器件⽤于电视摄像和热成像系统中，只完成摄像功能，不直接输出图像的器件，也称为⾮直视型光电成像器件或者摄像器件。
明适应、暗适应、:P31-32凝视、凝视中⼼:P48的倒数第⼆段⼈眼的绝对视觉阈：P32.2⼈眼的阈值对⽐度：P33.3⼈眼的光谱灵敏度：光谱光视效率P34.4⼈眼的分辨⼒：P34.5图像的信噪⽐：P42的2-27瞥见时间：P48的倒数第⼆段瞥见孔径：P49的顺数第⼆⾏辐射度量、辐射功率、辐度强度、辐亮度、辐照度、辐射出射度:P54光度量、光能、光能密度、光通量：都在P58表3-3光出射度：符号M、Mv，意义：光源单位⾯积向半球空间发射的光通量；定义式：,单位：;照度：符号，意义：照射到表⾯⼀点处单位⾯积的光通量；定义式：，单位：lx；发光照度：符号：，意义：在给定⽅向上，单位⽴体⾓内的光通量；定义式：，单位：cd;光亮度：，意义：表⾯⼀点处的⾯元，在给定⽅向上发光强度除以该⾯元在垂直于给定⽅向上的投影⾯积；定义式：，单位：；坎德拉：光源在给定⽅向上的发光强度，该光源发出频率为540*10∧12Hz的单⾊辐射，且在此⽅向上的辐射强度为1/163W/sr.cd(P58)1流明lm(P58):光通量的单位，点光源在某⼀⽅向的发光强度为1cd时，在该⽅向单位⽴体⾓内传出的光通量。
(P58)1勒克司lx：1lm的光通量均匀分布在1平⽅⽶的⾯积所产⽣的照度称为1lx。
光电成像复习资料
微通道板是利用二次电子发射性质来完成电子图像的倍增的。
选通式像增强器工作方式有两种：单脉冲触发式、连续脉冲触发式。
对比恶化系数的计算公式是：Johnson准则把目标的探测等级分为4等，辨别意味着可区分目标的型号特征。
当电磁波的波长增大时，所能获得的图像分辨力将显著降低。
CCD图像传感器自扫描输出方式消除了由电子束扫描所造成的非线性失真。
光电成像技术为人类有效地扩展了自身的视觉能力。
光电转换特性的参数主要有：灵敏度 (响应率)、转换系数 (增益)。
绝对视觉阈。
充分暗适应的状态下，全黑视场中，人眼感觉到的最小光刺激值。
暗适应。
视场亮度由亮突然到暗的适应，暗适应通常需要45min，充分暗适应则需要一个多小时。
大气窗口。
太阳辐射通过大气层未被反射、吸收和散射的那些透射率高的光辐射波段范围。
光度学。
建立在人眼对光辐射的主观感觉基础上，是一种心理物理法的测量。
故只适用于电磁波谱中很窄的可见光区域。
光谱光视效率。
人眼对各种不同波长的辐射光有不同的灵敏度（响应）。
盖尔定律。
辐射通过介质的消光作用与入射辐射能量、衰减介质密度和所经过的路径成正比。
分辨力。
成像器件刚刚能分辨清两个相邻极近目标的像的能力称为该成像器件的分辨力。
斯蒂芬-玻尔兹曼定律。
黑体的辐射出射度只与黑体的温度有关，而与黑体的其他性质无关。
气溶胶粒子。
气中悬浮着的半径小于几十微米的固体和液体粒子。
图像对比度。
一幅图像中明暗区域最亮的白和最暗的黑之间不同亮度层级的测量，即指一幅图像灰度反差的大小。
辐射度量与光度量的联系和区别：光度学：是建立在物理测量的基础上的辐射能量客观度量，不受人眼主观视觉的限制。
其概念和方法适用于整个光辐射范围，红外、紫外辐射等必须采用辐射度学。
光度学：是建立在人眼对光辐射的主观感觉基础上，是一种心理物理法的测量。
故只适用于电磁波谱中很窄的可见光区域。
光电导摄像管的工作原理，指出光电导靶的特点。
工作原理：光电导摄像管是利用内光电效应将输入的光学辐射图像变换为电信号的视像管。
光电成像技术考点及解析
基本术语：光电成像技术（P2）：采用各类光电成像器件完成成像过程的技术可以统称为光电成像技术。
像管（P8）：直视型光电成像器件基本结构包括有：光电发射体、电子光学系统、微通道板（电子倍增器件）、荧光屏以及保持高真空工作环境的管壳等。
这种成像器件通常简称为像管。
变像管（P8）：接受非可见辐射图像的直视型光电成像器件统称为变像管。
像增强器（P8）：接受微弱可见光图像的直视型光电成像器件统称为像增强器。
摄像器（P8）：电视型光电成像器件用于电视摄像和热成像系统中，只完成摄像功能，不直接输出图像的器件，也称为非直视型光电成像器件或者摄像器件。
明适应、暗适应、:P31-32 凝视、凝视中心:P48的倒数第二段人眼的绝对视觉阈：P32.2 人眼的阈值对比度：P33.3 人眼的光谱灵敏度：光谱光视效率P34.4 人眼的分辨力：P34.5 图像的信噪比：P42的2-27 瞥见时间：P48的倒数第二段瞥见孔径：P49的顺数第二行辐射度量、辐射功率、辐度强度、辐亮度、辐照度、辐射出射度:P54 光度量、光能、光能密度、光通量：都在P58表3-3 光出射度：符号M、Mv，意义：光源单位面积向半球空间发射的光通量；定义式：,单位：; 照度：符号，意义：照射到表面一点处单位面积的光通量；定义式：，单位：lx；发光照度：符号：，意义：在给定方向上，单位立体角内的光通量；定义式：，单位：cd; 光亮度：，意义：表面一点处的面元，在给定方向上发光强度除以该面元在垂直于给定，单位：；方向上的投影面积；定义式：坎德拉：光源在给定方向上的发光强度，该光源发出频率为540*10∧12Hz的单色辐射，且在此方向上的辐射强度为1/163W/sr.cd(P58) 1流明lm(P58):光通量的单位，点光源在某一方向的发光强度为1cd时，在该方向单位立体角内传出的光通量。
(P58) 1勒克司lx：1lm的光通量均匀分布在1平方米的面积所产生的照度称为1lx。
光电成像原理与技术 第八章 电视型光电成像系统与特性分析 PDF
下午3时41分光电成像原理 1 下午3时41分光电成像原理 2 §§8 8电视型光电成像系统与特性分析完整的电视型光电成像器件应包含基本模块和附加模块两大部分。
其中基本模块包括摄像机、发送系统、接收系统和显示器等附加模块包括视频记录、视频处理等。
基本工作原理①接收端用摄像机拍摄外界景物由摄像成像器件的光电转换作用将景物图像信息按一定规律变换成相应的电信号并经处理后通过无线电或有线信道传送出去②接收端通过接收机接收视频信号由显示装置的电光转换作用将视频信号按对应的空间关系重现原始景物图像。
微光像增强技术电视技术微光电视技术。
下午3时41分光电成像原理 3 电视系统的组成开路电视系统电视系统借助发射端与接收端的天线传送全电视信号高频电磁波。
用于广播电视和军用微光电视系统。
闭路电视系统电视系统直接用电缆或光缆作为视频通道来传送视频信号。
军用微光电视多采用此类系统该系统设备简单、经济可靠、调整使用方便保密性好。
§§8.18.1 电视系统的组成与工作原理下午3时41分光电成像原理 4一、黑白图像的传送原理 1. 图像的分解电视图像是二维平面图像由像素组成。
黑白电视传输的图像是只有亮度差异的像素集合可表示为空间和时间的函数画面像素数目越多则电视图像越逼真但是像素数的增加受人眼分辨力以及视频制式等因素的限制。
由前面的知识基本工作原理可知被传送的图像分解成许多像素并将其同时转变成电信号再由信号通道传送到接收端在屏幕上转换成光信号重现原始景物图像。
§§8.18.1 电视系统的组成与工作原理 Lfxyt下午3时41分光电成像原理 5实际传送图像信号视频信号是每个像素在电子束扫描后形成的时间序列脉冲因此是按时间顺序传送的即把传送的图像上个像素的亮度按一定顺序转变成电信号然后依次发送相当于各像素的亮度变换成以时间为单变量的函数接收端显示屏上按同样的顺序将各个电信号转换为相应位置上的光信号重现原始景物图像。
光电成像原理 同济大学浙江学院
光电成像原理一．题型及分值45’填空题（1.5’×30）15’名词解释（5’×3）20’简答题（5’×4）20’问答题（5’×4）二．主要知识点1.什么是光电成像技术？光电成像器件的分类。
答：种种改善人类视见能力的新技术都是以光电转换技术、光电子理论和半导体物理等为基础，通过各类光电成像器件来实现的。
采用这一类器件完成成像过程的技术可以统称为光电成像技术。
分类：按工作方式可分为两大类①直视型光电成像器件；②电视型光电成像器件2.光电成像器件的工作方式。
工作方式:[1]直视型光电成像器件:通过外光电效应将入射的辐射图像转换为电子图像，而后由电场或电磁场的聚焦加速作用进行能量增强以及通过二次发射作用进行电子倍增，经过增强的电子图像轰击荧光屏，激发荧光屏产生可见光图像。
[2]电视型光电成像器件:接收二维的光学图像或热图像，利用光敏面的光电效应或热电(敏)效应将其转换为二维电荷图像并进行适当时间的存储，而后通过电子束扫描或电荷耦合转移等方式，输出一维时间的视频信号。
3.光电发射的原理。
光电发射现象是赫兹于1887年在做电磁振荡的研究中首先发现的。
原理：①光电发射体内的电子被入射光子激发到高能态；②受激电子向表面运动，在运动的过程中因碰撞而损失部分能量；③到达表面的受激电子克服表面电子亲和势而逸出；4.像管成像的物理过程，像管的分类。
(1)物理过程：①将接收的微弱的可见光图像或不可见的辐射图像转换成电子图像；②使电子图像聚焦成像获得能量增强或数量倍增；③将获得增强的电子图像转换为可见的光学图像。
(2)像管的分类：变像管和像增强器。
（变像管：完成图像的电磁波谱转换；像增强器：完成图像的亮度增强。
）微通道板（MCP ）二次发射性能5.摄像管的结构组成及应用。
(1)结构组成：光电变换与存储部分、信号阅读部分。
(2)应用：①光电变换部分：将光学图像变成电荷图像的任务由光电变换部分完成； ②电荷存储与积累部分：由于光电变换所得的瞬时信号很弱，所以现在摄像管均采用电荷积累元件。
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光电成像原理与技术考试要点第一章：1.试述光电成像技术对视见光谱域的延伸以及所受到的限制。
答:[1]电磁波的波动方程该方程电磁波传递图像信息物空间和像空间的定量关系，通过经典电磁场理论可以处理电磁波全部的成像问题[2]收到的限制：当电磁波的波长增大时，所能获得的图像分辨力将显著降低。
对波长超过毫米量级的电磁波而言，用有限孔径和焦距的成像系统所获得的图像分辨力将会很低。
因此实际上己排除了波长较长的电磁波的成像作用。
目前光电成像对光谱长波阔的延伸仅扩展到亚毫米波成像。
除了衍射造成分辨力下降限制了将长波电磁波用于成像外，用于成像的电磁波也存在一个短波限。
通常把这个短波限确定在X 射线(Roentgen 射线)与y 射线(Gamma 射线)波段。
这是因为波长更短的辐射具有极强的穿透能力，所以，宇宙射线难以在普通条件下聚焦成像。
2. 光电成像技术在哪些领域得到广泛的应用？光电成像技术突破了人眼的哪些限制？答：[1]应用：(1)人眼的视觉特性(2)各种辐射源及目标、背景特性(3)大气光学特性对辐射传输的影响(4)成像光学系统(5)光辐射探测器及致冷器(6)信号的电子学处理(7)图像的显示[2]突破了人眼的限制:(1)可以拓展人眼对不可见辐射的接受能力(2)可以拓展人眼对微弱光图像的探测能力(3)可以捕捉人眼无法分辨的细节(4)可以将超快速现象存储下来3. 光电成像器件可分为哪两大类？各有什么特点？答：[1]直视型：用于直接观察的仪器中，器件本身具有图像的转换、增强及显示等部分，可直接显示输出图像，通常使用光电发射效应，也成像管.[2]电视型：于电视摄像和热成像系统中。
器件本身的功能是完成将二维空间的可见光图像或辐射图像转换成一维时间的视频电信号使用光电发射效应或光电导效应，不直接显示图像.4. 什么是变像管？什么是像增强器？试比较二者的异同。
答：[1]变像管：接收非可见辐射图像，如红外变像管等，特点是入射图像和出射图像的光谱不同。
[2]像增强器：接收微弱可见光辐射图像，如带有微通道板的像增强器等，特点是入射图像极其微弱，经过器件内部电子图像能量增强后通过荧光屏输出人眼能够正常观看的光学图像。
[3]异同、相同点：二者均属于直视型光电成像器件。
不同点：主要是二者工作波段不同，变像管主要完成图像的电磁波谱转换，像增强器主要完成图像的亮度增强。
5. 反映光电成像系统光电转换能力的参数有哪些？答：[1]转换系数（增益）[2]光电灵敏度（响应度）－峰值波长，截止波长6. 光电成像过程通常包括哪几种噪声？答：主要包括：(1)散粒噪声(2)产生一复合噪声(3)温度噪声(4)热噪声(5)低频噪声(1/f 噪声)(6)介质损耗噪声(7)电荷藕合器件(CCD)的转移噪声第二章:1. 人眼的视觉分为哪三种响应？明、暗适应各指什么？答：[1]三种响应：明视觉、暗视觉、中介视觉。
人眼的明暗视觉适应分为明适应和暗适应[2]明适应：对视场亮度由暗突然到亮的适应,大约需要2~3 min[3]暗适应：对视场亮度由亮突然到暗的适应,暗适应通常需要45 min,充分暗适应则需要一个多小时。
2. 何为人眼的绝对视觉阈、阈值对比度和光谱灵敏度？答：[1]人眼的绝对视觉阈：在充分暗适应的状态下，全黑视场中，人眼感觉到的最小光刺激值。
[2]阈值对比度：时间不限，使用双眼探测一个亮度大于背景亮度的圆盘，察觉概率为50%时，不同背景亮度下的对比度。
[3]光谱灵敏度（光谱光视效率）：人眼对各种不同波长的辐射光有不同的灵敏度（响应）。
3. 试述人眼的分辨力的定义及其特点。
答：[1]定义：人眼能区分两发光点的最小角距离称为极限分辨角θ，其倒数为人眼分辨力。
[2]特点：眼睛的分辨力与很多因素有关,从内因分析,与眼睛的构造有关(此处不再讨论)。
从外因分析,主要是决定于目标的亮度与对比度,但眼睛会随外界条件的不同,自动进行适应,因而可得到不同的极限分辨角。
当背景亮度降低或对比度减小时,人眼的分辨力显著地降低。
于中央凹处人眼的分辨力最高,故人眼在观察物体时,总是在不断地运动以促使各个被观察的物体依次地落在中央凹处,使被观察物体看得最清楚。
4. 简述下列定义：(1)图像信噪比(2)图像对比度(3)图像探测方程答:[1]图像信噪比:图像信号与噪声之比[2]图像对比度:指的是一幅图像中明暗区域最亮的白和最暗的黑之间不同亮度层级的测量，即指一幅图像灰度反差的大小。
[3]当关系式成立时，表明图像可探测到，反之将不能探测。
5.目标搜索的约翰逊准则把探测水平分为几个等级？各是怎么定义的？答：分为四个等级分别为：[1]探测（发现）：在视场中发现一个目标[2]定向：可大致区分目标是否对称及方位[3]识别：可将目标分类[4]辨别：可区分出目标型号及其他特征6.人眼的凝视时间和瞥见时间答：搜索时，人眼注视一点后迅速地移到另一点进行注视，这一过程称为扫视，固定的注视称为凝视，被凝视的点称为凝视中心，凝视时间称瞥见时间。
根据实验，通常人眼大约以每秒三点间断地移动，瞥见时间约为1/3 s。
第三章：1. 波长为0.7μm的1W辐射能量约为多少光子/秒?答：2. 通常光辐射的波长范围可分为哪几个波段？如：红外，可见光波长是什么？答：3. 试述辐射度量与光度量的联系和区别。
答：光辐射度量在历史上形成了辐射度学和光度学两套度量系统。
辐射度学：是建立在物理测量的基础上的辐射能量客观度量,不受人眼主观视觉的限制，其概念和方法适用于整个光辐射范围（红外、紫外辐射等必须采用辐射度学）。
光度学：是建立在人眼对光辐射的主观感觉基础上，是一种心理物理法的测量，故只适用于电磁波谱中很窄的可见光区域。
4. 根据物体的辐射发射率可将物体分为哪几种类型？答：通常,依发射率与波长的关系,将地物分为三种类型。
[1]黑体或绝对黑体,其发射率ε=1,即黑体发射率对所有波长都是一个常数,并且等于1.[2]灰体,其发射率ε=常数＜1（因吸收率α＜1）。
即灰体的发射率始终小于1,ε不随波长变化[3]选择性辐射体,其发射率随波长而变化,而且ε＜1（因吸收率α也随波长而变化并且α＜1）。
9.试简述黑体辐射的几个定律，并讨论其物理意义。
答：[1]普朗克辐射定律：普朗克定律描述了黑体辐射的光谱分布规律，是黑体辐射理论的基础[2]斯蒂芬一玻尔兹曼定律：表明黑体在单位面积上单位时间内辐射的总能量与黑体温度T 的四次方成正比[3]维恩位移定律：单色辐射出射度最大值对应的波长m l[4]斯蒂芬-玻尔兹曼定律:表明黑体的辐射出射度只与黑体的温度有关，而与黑体的其他性质无关12. 星的等级是如何定义的？8 等星的照度为多少？答:[1] （1）星的亮度用星等衡量，以在地球大气层外所接收的星光辐射产生的照度来衡得。
（2）规定星等相差五等照度比为100 倍，即相邻两等星得照度比为2.512 倍。
（3）规定零等星的照度为2.65X10-4lx ，比零等星亮的星等为负。
[2] 8 等星的吧照度为-----------------------------------13. 黑体是什么，维恩位移公式，黑体辐射的计算答：[1]黑体模型的原理如下：取工程材料（它的吸收率必然小于黑体的吸收率）制造一个球壳形的空腔，使空腔壁面保持均匀的温度，并在空腔上开一个小孔。
射入小孔的辐射在空腔内要经过多次的吸收和反射，而每经历一次吸收，辐射能就按照内壁吸收率的大小被减弱一次，最终能离开小孔的能量是微乎其微的，可以认为所投入的辐射完全在空腔内部被吸收。
[2]简化的普朗克公式：辐射的计算：---------------（1）求出在T温度下的峰值波长（2）由要求的波段选择相应的波长（3）查黑体表，确定辐射出射度（4）反复（2）步骤，求出所有波长的辐射出射度（5）绘制T温度下的黑体光谱辐射曲线段辐射的计算（1）求出峰值波长（2）求出2个Z（X）函数（3）利用公式求出在某个波段的辐射出射度第四章：1. 简述下述名词：[1]气溶胶粒子:大气中悬浮着的半径小于几十微米的固体和及液体粒子。
[2]绝对湿度:单位体积空气中所含水蒸汽的质量,叫做空气的“绝对湿度”。
[3]相对湿度:空气中实际所含水蒸汽密度和同温度下饱和水蒸汽密度的百分比值,叫做空气的“相对湿度”。
[4]波盖尔定律:辐射通过介质的消光作用与入射辐射能量、衰减介质密度和所经过的路径成正比[5]大气窗口:大气窗口是指太阳辐射通过大气层未被反射、吸收和散射的那些透射率高的光辐射波段范围。
[6]大气传递函数:反映大气消光使目标与背景的对比度下降的程度。
右式中,K为地平天空亮度与背景亮度之比。
所以Tc是K和透过率τ的函数,与目标亮度无关。
2. 辐射在大气中传输主要有哪些光学现象？试简述其产生的物理原因？答：主要有吸收和散射。
产生原因：大气中吸收太阳辐射的主要成分是氧气、臭氧、水汽、二氧化碳、甲烷等，对长波辐射的主要吸收成分是水汽、二氧化碳和臭氧。
不同气体对不同波段辐射的吸收作用也不同。
这种性质称为大气对辐射能的选择吸收。
散射作用的强弱取决于入射电磁波的波长及散射质点的性质和大小。
当散射粒子的尺度远小于波长时，称为分子散射或瑞利散射，散射系数与波长的四次方成反比，主要是空气分子的散射。
当粒子尺度可与波长相比拟时,称为米氏散射,散射系数是波长和粒子半径的一个复杂函数。
第五章：1. 像管的成像包括哪些物理过程？其相应的理论对应的核心器件是什么？答：1）将接受的微弱或不可见的输入辐射图像转换成电子图像2）使电子图像获得能量或数量增强,并聚焦成像3）将增强的电子图像转换为可见的光学图像核心器件为：1）光阴极2）电子光学系统3）荧光屏2. 像管是怎样分代的？各代的技术改进特点是什么？答：1）零代微光像增强器技术2）一代级联式像增强器技术3）采用微通道板(MCP)的二代像增强器4）采用III-V族光电阴极（负电子亲和势光阴极）的三代像增强器技术；在三代像增强器的基础上，通过改进MCP技术,相继出现了5)超二代像增强器技术6)超三代像增强器技术7）第四代像增强器技术3. 负电子亲和势光阴极的特点是什么？其较正电子亲和势光阴极有哪些特点？答：它的光电灵敏度目前可高达3 000μA/1m 以上，因此三代像增强器具有高增益、低噪声的优点。
而且负电子亲和势是热化电子发射，光电子的初动能较低，能量又比较集中,所以，三代像增强器又具有较高的图像分辨力4 试从静电场的高斯轨迹方程出发讨论其理想成像性质。
--------->答：理论基础：麦克斯韦提出的涡旋电场和位移电流假说的核心思想是：变化的磁场可以激发涡旋电场，变化的电场可以激发涡旋磁场；电场和磁场不是彼此孤立的，它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场5. 静电透镜的最本质特征是什么？答：静电透镜是一种静电装置，它能产生特殊分布的静电场，并使通过其间的电子束聚焦或成像。