光电技术期末复习题目总结
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再随光强增大 13 光电系统由哪些部分构成,简述每部分的作用。
第一章第1题、在距离标准钨丝灯2m远处放置一个照度计探头, 已知探头的光敏面积为0.5 cm2,若照度计测得的最大照度为 100(lx),试求 1、 标准钨丝灯在该方向的发光强度为多少?
2、钨丝灯所发出总的光通量为多少?
解:首先计算光电探头对标准钨丝灯所张的立体角
A 0.5104 1.25105 (sr)
r2
22
再计算光电探头所接收的光通量
φv=EvS=100×0.5 cm2=5.0×10-3(lm) 因而可以计算出灯在该方向上的发光强度Iv
Iv=φ v/Ω =5.0×10-3/1.25×10-5=400(cd)
标准钨丝灯在整个球面空间各向同性发光,因此, 灯所发出的光通量为
里温度以下。
5 CCD的基本功能为电荷存储和电荷转移。 6 光电技术最基本的理论是光的波粒二象性。 7 光伏器件有光伏工作模式和光导工作模式两种工
作模式。
三 简答题
1光子探测器与热探测器的区别。分别列举三种以上常见 光探测器以及热探测器。
2 辐射度量与光度量的区别是什么。一句话回答。 3 光电发射器件与内光电器件的区别。 4 光电导器件与光生伏特器件的区别。 5 光电系统一般都是围绕光电探测器的性能进行设计的。
A.开路 B.自偏置 C.零伏偏置 D.反向偏置 ⑤ 硅光电池在(B)情况下有最大的功率输出。
A.开路 B.自偏置 C.零伏偏置 D.反向偏置
二 填空题
1 描述光电探测器光电转化能力的是量子效率。 2 任何物质,只要温度高于绝对零度,都具有发射
辐射的能力。
3 利用温差热效应制成的红外探测器为热电偶。 4 热释电探测器只能适用于交变光信号的探测和局
流更小? 8 写出硅光电二极管的全电流方程,说明各项的物理意义。 9 光生伏特器件有几种偏置电路? 补充:PIN光电二极管和雪崩光电二极管分别是为了提高光电
二极管的什么性能参数? 10 黑体的定义,简述一种黑体模型的制作方法。 11 光调制的目的是什么?有哪些方法。 12 为什么光照度增加到一定强度以后,光电池的开路电压不
A.增加末三级并联电容的容量 B. 降压电源电压 C.减小末级倍增极与阳极间的电压 D.增加阴极与第一倍增极间的电阻阻值 ④ 硅光电池在( D)偏置时,其光电流与入射辐射通量有良 好的线性关系,且动态范围较大。
A.开路 B.自偏置 C.零伏偏置 D.反向偏置 ⑤ 硅光电池在(B)情况下有最大的功率输出。
幕的反射光照度为 Evr=r Ev=0.96×1.37×104 =1.32×104 (lx)
幕每秒钟接收的光子为
N Φe Φe 0.6328106 6 103 1.911016 h hc 6.626 பைடு நூலகம்034 3108
(个/秒)
第一章第3题、今测得某液态金属辐射体的光谱辐射峰 值波长λ m=0.7245μ m,试求该液态金属的温度T、峰值 光谱辐射出射度Me,S,λ m和总辐射出射度Me各为多少?
光电技术综合习题解答
一、选择最适当的填入括号中(只填写其中之一的符号)
① 在光电倍增管中,产生光电效应的是(A)。
A.阴极
B.阳极
C.二次发射极
D.光窗
② 光电二极管的工作条件是(C )。
A.加热
B.加正向偏压
C.加反向偏压 D. 零偏压
③ 在光电倍增管变换电路中,要想获得理想的信噪比(压低 噪声),较小的暗电流,适应的灵敏度和较高的稳定度,可以 适当地( B)。
解:根据维恩位移定律,有
λm=2898/T 因此得到液态金属的温度T为
T =2898/0.7245 =4000(K) 再根据斯忑潘-波尔兹曼定律得到液态金属的峰值光谱辐射出射 度Me,S,λm和总辐射出射度Me分别为
A.开路 B.自偏置 C.零伏偏置 D.反向偏置
⑥辐射通量,光通量,发光强度,光照度的单位分别为 ( A )。 (A)瓦特,流明,坎德拉,勒克司 (B) 瓦特,坎德拉,勒克司,流明 (C)流明,瓦特,瓦特每球面度,瓦特每平方米 (D)流明,瓦特,勒克司,坎德拉
⑦ 在入射光辐射下,半导体的电导率增加的现象属于 ( C )。 (A)外光电效应 (B)光热效应 (C)光电导效应 (D)光生伏特效应
③ 在光电倍增管变换电路中,要想获得理想的信噪比(压低 噪声),较小的暗电流,适应的灵敏度和较高的稳定度,可以 适当地( B)。
A.增加末三级并联电容的容量 B. 降压电源电压 C.减小末级倍增极与阳极间的电压 D.增加阴极与第一倍增极间的电阻阻值 ④ 硅光电池在( D)偏置时,其光电流与入射辐射通量有良 好的线性关系,且动态范围较大。
Φv
Ev
A
4
5.0 103 4
1.25 105
5000(lm)
第一章第2题、某输出功率为6mW的氦氖激光器,发出波长为 0.6328μ m的光束,均匀地投射到0.8cm2的白色屏幕上。已知屏幕 的反射系数为0.96,设光速C= 3108m/s,普朗克常数 h =
6.62610-34j·s ,氦氖激光的视见函数V(6328) = 0.268,
由你目前的学习,回答光电探测器的性能参数有哪些。 6 热辐射探测器通常分哪两个阶段。 补充:热释电探测器的原理 什么是塞贝克效应 什么是汤姆逊效应 热敏电阻的分类以及应用
三 简答题
7 光电倍增管由哪几部分组成。 补充:光电倍增管的短波限和长波限分别由什么决定? 电子光学系统的作用。 光电倍增管的倍增极有哪几种结构?各有什么特点。 光电倍增管的暗电流有哪些,阴极接地或者阳极接地哪种暗电
试求:(1)幕的光照度为多少lx? (2)幕的反射出射度为多少lx? (3)幕每秒钟接收多少个光子?
解:先将氦氖激光器输出单色辐射的辐射功率转换为光通量φv φv=KmV(λ)φe=683×0.268×6×10-3=1.098(lm)
白色屏幕上的光照度应为 Ev=φv/S=1.098/0.8×10-4=1.37×104 (lx)
第一章第1题、在距离标准钨丝灯2m远处放置一个照度计探头, 已知探头的光敏面积为0.5 cm2,若照度计测得的最大照度为 100(lx),试求 1、 标准钨丝灯在该方向的发光强度为多少?
2、钨丝灯所发出总的光通量为多少?
解:首先计算光电探头对标准钨丝灯所张的立体角
A 0.5104 1.25105 (sr)
r2
22
再计算光电探头所接收的光通量
φv=EvS=100×0.5 cm2=5.0×10-3(lm) 因而可以计算出灯在该方向上的发光强度Iv
Iv=φ v/Ω =5.0×10-3/1.25×10-5=400(cd)
标准钨丝灯在整个球面空间各向同性发光,因此, 灯所发出的光通量为
里温度以下。
5 CCD的基本功能为电荷存储和电荷转移。 6 光电技术最基本的理论是光的波粒二象性。 7 光伏器件有光伏工作模式和光导工作模式两种工
作模式。
三 简答题
1光子探测器与热探测器的区别。分别列举三种以上常见 光探测器以及热探测器。
2 辐射度量与光度量的区别是什么。一句话回答。 3 光电发射器件与内光电器件的区别。 4 光电导器件与光生伏特器件的区别。 5 光电系统一般都是围绕光电探测器的性能进行设计的。
A.开路 B.自偏置 C.零伏偏置 D.反向偏置 ⑤ 硅光电池在(B)情况下有最大的功率输出。
A.开路 B.自偏置 C.零伏偏置 D.反向偏置
二 填空题
1 描述光电探测器光电转化能力的是量子效率。 2 任何物质,只要温度高于绝对零度,都具有发射
辐射的能力。
3 利用温差热效应制成的红外探测器为热电偶。 4 热释电探测器只能适用于交变光信号的探测和局
流更小? 8 写出硅光电二极管的全电流方程,说明各项的物理意义。 9 光生伏特器件有几种偏置电路? 补充:PIN光电二极管和雪崩光电二极管分别是为了提高光电
二极管的什么性能参数? 10 黑体的定义,简述一种黑体模型的制作方法。 11 光调制的目的是什么?有哪些方法。 12 为什么光照度增加到一定强度以后,光电池的开路电压不
A.增加末三级并联电容的容量 B. 降压电源电压 C.减小末级倍增极与阳极间的电压 D.增加阴极与第一倍增极间的电阻阻值 ④ 硅光电池在( D)偏置时,其光电流与入射辐射通量有良 好的线性关系,且动态范围较大。
A.开路 B.自偏置 C.零伏偏置 D.反向偏置 ⑤ 硅光电池在(B)情况下有最大的功率输出。
幕的反射光照度为 Evr=r Ev=0.96×1.37×104 =1.32×104 (lx)
幕每秒钟接收的光子为
N Φe Φe 0.6328106 6 103 1.911016 h hc 6.626 பைடு நூலகம்034 3108
(个/秒)
第一章第3题、今测得某液态金属辐射体的光谱辐射峰 值波长λ m=0.7245μ m,试求该液态金属的温度T、峰值 光谱辐射出射度Me,S,λ m和总辐射出射度Me各为多少?
光电技术综合习题解答
一、选择最适当的填入括号中(只填写其中之一的符号)
① 在光电倍增管中,产生光电效应的是(A)。
A.阴极
B.阳极
C.二次发射极
D.光窗
② 光电二极管的工作条件是(C )。
A.加热
B.加正向偏压
C.加反向偏压 D. 零偏压
③ 在光电倍增管变换电路中,要想获得理想的信噪比(压低 噪声),较小的暗电流,适应的灵敏度和较高的稳定度,可以 适当地( B)。
解:根据维恩位移定律,有
λm=2898/T 因此得到液态金属的温度T为
T =2898/0.7245 =4000(K) 再根据斯忑潘-波尔兹曼定律得到液态金属的峰值光谱辐射出射 度Me,S,λm和总辐射出射度Me分别为
A.开路 B.自偏置 C.零伏偏置 D.反向偏置
⑥辐射通量,光通量,发光强度,光照度的单位分别为 ( A )。 (A)瓦特,流明,坎德拉,勒克司 (B) 瓦特,坎德拉,勒克司,流明 (C)流明,瓦特,瓦特每球面度,瓦特每平方米 (D)流明,瓦特,勒克司,坎德拉
⑦ 在入射光辐射下,半导体的电导率增加的现象属于 ( C )。 (A)外光电效应 (B)光热效应 (C)光电导效应 (D)光生伏特效应
③ 在光电倍增管变换电路中,要想获得理想的信噪比(压低 噪声),较小的暗电流,适应的灵敏度和较高的稳定度,可以 适当地( B)。
A.增加末三级并联电容的容量 B. 降压电源电压 C.减小末级倍增极与阳极间的电压 D.增加阴极与第一倍增极间的电阻阻值 ④ 硅光电池在( D)偏置时,其光电流与入射辐射通量有良 好的线性关系,且动态范围较大。
Φv
Ev
A
4
5.0 103 4
1.25 105
5000(lm)
第一章第2题、某输出功率为6mW的氦氖激光器,发出波长为 0.6328μ m的光束,均匀地投射到0.8cm2的白色屏幕上。已知屏幕 的反射系数为0.96,设光速C= 3108m/s,普朗克常数 h =
6.62610-34j·s ,氦氖激光的视见函数V(6328) = 0.268,
由你目前的学习,回答光电探测器的性能参数有哪些。 6 热辐射探测器通常分哪两个阶段。 补充:热释电探测器的原理 什么是塞贝克效应 什么是汤姆逊效应 热敏电阻的分类以及应用
三 简答题
7 光电倍增管由哪几部分组成。 补充:光电倍增管的短波限和长波限分别由什么决定? 电子光学系统的作用。 光电倍增管的倍增极有哪几种结构?各有什么特点。 光电倍增管的暗电流有哪些,阴极接地或者阳极接地哪种暗电
试求:(1)幕的光照度为多少lx? (2)幕的反射出射度为多少lx? (3)幕每秒钟接收多少个光子?
解:先将氦氖激光器输出单色辐射的辐射功率转换为光通量φv φv=KmV(λ)φe=683×0.268×6×10-3=1.098(lm)
白色屏幕上的光照度应为 Ev=φv/S=1.098/0.8×10-4=1.37×104 (lx)