光电检测技术第二章习题答案
光电技术作业答案
第三章
P88－3
光电倍增管的暗电流对信号检测有何影响，使用时如何减 少暗电流？
暗电流为无光照时光电倍增管的输出电流，对测量缓变弱 信号不利。减少暗电流的方法： （1）对光电倍增管致冷，以减少阴极和倍增极的热电子 发射； （2）对暗电流进行补偿 （3）对光信号调制，并对光电倍增管输出信号滤波
第三章
P33-5：
空腔处于某温度时λm=650nm，如果腔壁的温度增加， 以致总辐射本领加倍时， λm变为多少？
第二章
P62－１
对光子探测器和热探测器特性上的差别列表作一比较。
原 理
光子探测器 热探测器 晶体中的电子吸收光 材料吸收辐射温度 子能量跃迁到高能态， 升高，从而特性发 从而特性发生变化。 生变化。
第三章
P88－1
为什么负电子亲和势光电阴极材料的量子效率高，而且光 谱范围可扩展到近红外区？
一般半导体光电子发射材料的长波限为hc/(Eg+EA),而负电 子亲和势材料的长波限为hc/Eg。对于许多常用光电子材 料，如Si的禁带宽度1.1ev，对应的长波限为1.1μm， GaAs的禁带宽度1.4ev，对应的长波限为0.89μm。因此长 波限扩展到了红外。 吸收光子跃迁到导带的电子，在向表面迁移的过程中 ，因与晶格碰撞而能量降低变为热化电子（能量接近导带 低）。对于负电子亲和势材料，热化电子也能逸出，因此 逸出深度深，量子效率高。
光谱响应 有长波限 响应时间 响应时间短 响应度 响应度高
全波长均匀响应 响应时间长 响应度低
第二章
P62－2
试以光电导探测器为例，说明为什么光子探测器的工作 波长越长，工作温度越低。
工作波长长，长波限长，禁带宽度或杂质电离能小，容 易产生热激发，需降低温度，以减少热激发概率，降低 暗电流和噪声。
光电检测技术作业答案
光电检测技术作业2光电导灵敏度S g=X10-6 S / lx ，1. 设某只C dS 光敏电阻的最大功耗为30mW，=0 。
试求当 CdS 光敏电阻上的偏置电压为 20V 时的极限照度。
暗电导 g2. 在如图所示的照明灯控制电路中，将上题所给的C dS 光敏电阻用作光电传感器，若已知继电器绕组的电阻为 5 K，继电器的吸合电流为 2mA，电阻R 1K。
求为使继电器吸合所需要的照度。
要使继电器在 3lx 时吸合，问应如何调整电阻器R3. 在如图所示的电路中，已知R820，R,U4V ，光敏电阻为R，当光照度为40lx 时输出电压为6V，80lx 时为9V。
设该光敏电阻在30~100lx 之间的值不变。
试求：（1）输出电压为8V 时的照度。
（2）若R增加到6k，输出电压仍然为8V，求此时的照度。
（3）若光敏面上的照度为70lx，求R与R6k时输出的电压。
（4）求该电路在输出电压为 8V 时的电压灵敏度。
4. 影响光生伏特器件频率响应特性的主要因素有哪些为什么PN结型硅光电二极管的最高工作频率小于等于107 Hz5 为什么在光照度增大到一定程度后，硅光电池的开路电压不再随入射照度的增大而增大硅光电池的最大开路电压为多少为什么硅光电池的有载输出电压总小于相同照度下的开路电压6 硅光电池的内阻与哪些因素有关在什么条件下硅光电池的输出功率最大答：（1）极电容，串接电阻，串接电阻越小越好。
（2）显然，存在着最佳负载电阻Ropt，在最佳负载电阻情况下负载可以获得最大的输出功率Pmax7 光生伏特器件有几种偏置电路各有什么特点8. 选择最适当的答案填入括号中（只有一个答案正确）（1）用光电法测量某高速转轴（15000r / min ）的转速时，最好选用（D）为光电接收器件。
A PMTB CdS 光敏电阻C 2CR42 硅光电池D 3DU 型光电三极管（2）若要检测脉宽为10s 的光脉冲，应选用（A）为光电变换器件。
知道智慧树《光电检测原理与技术(内蒙古大学)》网课章节测试答案
第一章测试【单选题】(20分) 以下属于光电检测仪器的有（）。
A.遥控器B.洗衣机C.路灯√ D.光敏电阻【多选题】(20分)光电检测系统的组成包括（）。
√A.光源√B.光电检测电路√C.光电探测器√D.光学系统【多选题】(20分)以下属于光电检测技术的特点的有（）。
√A.精度高√B.速度快√C.寿命长√D.距离远【判断题】(20分)光电检测技术是对待测光学量或由非光学待测物理量转换成光学量，通过光电转换和电路处理的方法进行检测的技术。
（）√ A.对B.错【判断题】(20分)半导体激光器在激光外径扫描仪中起到提供光源的作用。
（）A.错√ B.对第二章测试【单选题】(10分) 可见光的波长范围是（）。
A.10 nm～400 nm√ B.380 nm～780 nmC.1 mm以上D.760 nm～1 mm【单选题】(10分) 半导体对光的吸收种类不包括（）。
A.本征吸收B.晶格吸收√ C.电子吸收D.激子吸收【单选题】(10分) 荧光灯的光谱功率谱是（）。
A.连续光谱√ B.复合光谱C.带状光谱D.线状光谱【单选题】(10分) 激光器的发光原理是（）。
A.自发吸收B.自发辐射C.受激吸收√ D.受激辐射【单选题】(10分) 视角分辨率的单位通常为（）。
A.ppiB.cpiC.dpi√ D.lpi【多选题】(10分)光调制包括（）。
√A.AM√B.FM√C.PMD.DM【多选题】(10分)电光效应反映介质折射率与电场强度可能呈（）。
√A.平方关系B.无关系C.立方关系√D.线性关系【多选题】(10分)大气散射包括（）。
A.费曼散射√B.无规则散射√C.米氏散射√D.瑞利散射【多选题】(10分)光纤损耗包括（）。
A.折射损耗√B.散射损耗√C.吸收损耗D.反射损耗10【单选题】 (10分)A.2.8 lm和2.55×104 cdB.3 lm和4.8×103 cdC.√1.63 lm和5.22×105 cdD.28.8 lm和2.55×106 cd第三章测试10【多选题】(10分)以下主要利用光电子发射效应的光电器件有（）。
光电检测技术智慧树知到答案章节测试2023年山东科技大学
第一章测试1.光电传感器是基于光电效应，将光信号转换为电信号的一种传感器A:对B:错答案:A2.PN结型的光电传感器有光电二级管、光电晶体管光电晶闸管等A:错B:对答案:B3.非PN结的光电传感器有光敏电阻、热敏电阻及光电管等A:对B:错答案:B4.一般的电子检测系统由三部分构成，分别是（）、（）和（）A:发射器B:传感器C:信号调制器D:输出环节答案:BCD5.光电检测系统频率量级上比电子检测系统提高了几个数量级，因此在载波容量、角分辨率、距离分辨率和光谱分辨率上大大提高A:错B:对答案:B第二章测试1.热效应较小的光是A:红外B:紫光C:紫外D:红光答案:C2.半导体中受主能级的位置位于A:满带B:价带C:禁带D:导带答案:C3.波长为500nm的波属于A:太赫兹波B:X射线C:远红外D:可见光答案:D4.光度量是辐射度量的()倍A:683V(λ)B:V(λ)C:683D:1/683 V（λ）答案:A5.本征半导体在绝对零度时，在不受光的照射下，导带中没有电子，价带中没有空穴，此时不能导电。
A:错B:对答案:B第三章测试1.光电倍增管的光电阴极上发射出光电子的最大速度随入射光光子能量的增大而增大。
A:错B:对答案:B2.光敏电阻是光电导效应器件。
A:对B:错答案:AD器件按像敏元的排列形式可以分为一维和二维两种。
A:对B:错答案:A4.光电耦合器件具有信号传输的单向性，所以只适用于的直流或数字脉冲信号。
A:错B:对答案:B5.热敏电阻的种类不包括下列哪个A:ZTCB:NTCC:CTCD:PTC答案:A第四章测试1.信息的信噪比的大小决定了光电探测器件能否测量出改信息。
A:对B:错答案:B2.根据噪声来源，光电探测器的噪声有几种形式？A:低频噪声B:背景噪声C:热噪声D:散粒噪声答案:ACD3.设计光电信号检测电路必须满足下列哪些要求？A:最佳的信号检测能力B:灵敏的光电转换能力C:快速的动态响应能力D:长期工作的稳定性和可靠性答案:ABCD4.对于光伏型的光电信号输入电路，当入射光通量一定时，负载增大，输出电压也增大，但是当电阻达到一定值后输出电压变饱和。
光电检测技术与应用课后答案
光电检测技术与应⽤课后答案第2章1、简述光电效应的⼯作原理。
什么是暗电流？什么是亮电流？P11答：暗电流指的是在⽆光照时，由外电压作⽤下P-N结内流过的单向电流；光照时，光⽣载流⼦迅速增加，阻值急剧减少，在外场作⽤下，光⽣载流⼦沿⼀定⽅向运动，形成亮电流。
2、简述光⽣伏特效应的⼯作原理。
为什么光伏效应器件⽐光电导效应器件有更快的响应速度？P15答：（1）光⽣伏特效应的⼯作基础是内光电效应.当⽤适当波长的光照射PN结时，由于内建场的作⽤（不加外电场），光⽣电⼦拉向n区，光⽣空⽳拉向p区，相当于PN结上加⼀个正电压。
（2）光⽣伏效应中，与光照相联系的是少数载流⼦的⾏为，因为少数载流⼦的寿命通常很短，所以以光伏效应为基础的检测器件⽐以光电导效应为基础的检测器件有更快的响应速度。
3、简述光热效应⼯作原理。
热电检测器件有哪些特点？P15、P17第3章2、对于同⼀种型号的光敏电阻来讲，在不同光照度和不同环境温度下，其光电导灵敏度与时间常数是否相同？为什么？如果照度相同⽽温度不同时情况⼜会如何？3、为什么结型光电器件在正向偏置时，没有明显的光电效应？它必须在哪种偏置状态？为什么？答：因为p-n结在外加正向偏压时，即使没有光照，电流也随着电压指数级在增加，所以有光照时，光电效应不明显。
p-n结必须在反向偏压的状态下，有明显的光电效应产⽣，这是因为p-n结在反偏电压下产⽣的电流要饱和，所以光照增加时，得到的光⽣电流就会明显增加。
5、光电导器件响应时间（频率特性）受哪些因素限制？光伏器件与光电导器件⼯作频率哪个⾼？实际使⽤时如何改善其⼯作频率响应？6、硅光电池的开路电压为什么随着温度的升⾼⽽下降？影响光电倍增管⼯作的环境因素有哪些？如何减少这些因素的影响？答：温度升⾼时，半导体的导电性将发⽣⼀定的变化，即少数载流⼦浓度随着温度的升⾼⽽指数式增⼤，相对来说多数载流⼦所占据的⽐例即越来越⼩，这就使得多数载流⼦往对⽅扩散的作⽤减弱，从⽽起阻挡作⽤的p-n结势垒⾼度也就降低。
光电检测技术作业答案
光电检测技术作业2光电导灵敏度=0.5 X10-6 S / ，暗电1. 设某只光敏电阻的最大功耗为30，=0 。
试求当光敏电阻上的偏置电压为 20V 时的极限照度。
导 g2. 在如图所示的照明灯控制电路中，将上题所给的光敏电阻用作光电传感器，若已知继电器绕组的电阻为 5 K，继电器的吸合电流为 2，电阻R 1K。
求为使继电器吸合所需要的照度。
要使继电器在 3 时吸合，问应如何调整电阻器R？3.在如图所示的电路中，已知820， 3.3k4V ，光敏电阻为，当光照度为40 时输出电压为6V，80 时为9V。
设该光敏电阻在30~100 之间的值不变。
试求：（1）输出电压为8V 时的照度。
（2）若增加到6k，输出电压仍然为8V，求此时的照度。
（3）若光敏面上的照度为70，求 3.3k与6k时输出的电压。
（4）求该电路在输出电压为 8V 时的电压灵敏度。
4. 影响光生伏特器件频率响应特性的主要因素有哪些？为什么结型硅光电二极管的最高工作频率小于等于107 ？5 为什么在光照度增大到一定程度后，硅光电池的开路电压不再随入射照度的增大而增大？硅光电池的最大开路电压为多少？为什么硅光电池的有载输出电压总小于相同照度下的开路电压？6 硅光电池的内阻与哪些因素有关？在什么条件下硅光电池的输出功率最大？答：（1）极电容，串接电阻，串接电阻越小越好。
（2）显然，存在着最佳负载电阻，在最佳负载电阻情况下负载可以获得最大的输出功率7 光生伏特器件有几种偏置电路？各有什么特点？8. 选择最适当的答案填入括号中（只有一个答案正确）（1）用光电法测量某高速转轴（15000r / ）的转速时，最好选用（D）为光电接收器件。
A B 光敏电阻 C 242 硅光电池 D 3 型光电三极管（2）若要检测脉宽为107 s 的光脉冲，应选用（A）为光电变换器件。
A 型光电二极管B 3 型光电三极管硅光电池C 结型光电二极管D211（3）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。
光电检测技术课后部分答案
第一章1.举例说明你知道的检测系统的工作原理激光检测一激光光源的应用用一定波长的红外激光照射第五版人民币上的荧光字，会使荧光字产生一定波长的激光，通过对此激光的检测可辨别钞票的真假。
山于仿制困难，故用于辨伪很准确。
2.简述光电检测系统的组成和特点组成：（1）光学变换：时域变换-------调制振幅，频率，相位，脉宽空域变换-------光学扫描光学参量调制：光强，波长，相位，偏振形成能被光电探测器接收，便于后续电学处理的光学信息。
（2）光电变换，变换电路，前置放大将信息变为能够驱动电路处理系统的电信息（电信号的放大和处理）（3）电路处理放大，滤波，调制，解调，A/D，D/A，微机与接口，控制。
第二章1.试归纳总结原子自发辐射，受激吸收，受激辐射三个过程的基本特征。
自发辐射：处于激发态的原子在激发态能级只能一段很短的时间，就自发地跃迁到较低能级中去，同时辐射出光子。
受激辐射：在外来光的作用下，原子从激发态能级跃迁到低能级，并发射一个与外来光完全相同的光子。
受激吸收：处于低能级的原子，在外来光的作用下，吸收光子的能量向高能级跃迁。
2.场致发光（电致发光）有哪几种形式，各有什么特点结型电致发光（注入式发光）：在p-n结结构上面加上正向偏压(即p区接电源正极，n区接电源负极)时，引起电子由n区流入(在物理上称为“注入”)p区，空穴由p区流入n区，发生了电子和空穴复合而产生发光。
粉末电致发光：这是在电场作用下，晶体内部电子与空穴受激复合产生的发光现象。
两电极夹有发光材料薄膜电致发光：薄膜电致发光和粉末电致发光相似，也是在两电极间夹有发光材料，但材料是一层根薄的膜，它和电极直接接触，不混和介质。
3.为什么发光二极管的PN结要加正向电压才能发光加正向偏压时，外加电压削弱内建电场，使空间电荷区变窄，载流子的扩散运动加强，构成少数载流子的注入，产生电子和空穴的复合，从而释放能量，并产生电致发光现象。
4.发光二极管的外量子效率与射出的光子数，电子空穴对数，半导体材料的折射率有关。
光电检测原理与技术知到章节答案智慧树2023年内蒙古大学
光电检测原理与技术知到章节测试答案智慧树2023年最新内蒙古大学第一章测试1.以下属于光电检测仪器的有（）。
参考答案:光敏电阻2.光电检测系统的组成包括（）。
参考答案:光电探测器;光电检测电路;光源;光学系统3.以下属于光电检测技术的特点的有（）。
参考答案:寿命长;速度快;距离远;精度高4.光电检测技术是对待测光学量或由非光学待测物理量转换成光学量，通过光电转换和电路处理的方法进行检测的技术。
（）参考答案:对5.半导体激光器在激光外径扫描仪中起到提供光源的作用。
（）参考答案:对第二章测试1.可见光的波长范围是（）。
参考答案:380 nm～780 nm2.半导体对光的吸收种类不包括（）。
参考答案:电子吸收3.荧光灯的光谱功率谱是（）。
参考答案:复合光谱4.激光器的发光原理是（）。
参考答案:受激辐射5.视角分辨率的单位通常为（）。
参考答案:lpi6.光调制包括（）。
参考答案:PM;AM;FM7.电光效应反映介质折射率与电场强度可能呈（）。
参考答案:平方关系;线性关系8.大气散射包括（）。
参考答案:瑞利散射;无规则散射;米氏散射9.光纤损耗包括（）。
参考答案:吸收损耗;散射损耗10.参考答案:1.63 lm和5.22×105 cd第三章测试1.以下主要利用光电子发射效应的光电器件有（）。
参考答案:光电倍增管;真空光电管2.可用作光敏电阻的主要材料包括有（）。
参考答案:有机材料;半导体;金属;高分子材料3.以下主要利用光伏效应的光电器件有（）。
参考答案:CIGS电池4.以下属于声光调制晶体的有（）。
参考答案:PbMoO5.以下效应可用于普朗克常量测量的是（）。
参考答案:光电效应6.光伏探测器处于光电导工作模式，其外加偏压为正向偏压。
（）参考答案:错7.光敏电阻的电阻温度系数可正可负。
（）参考答案:对8.光电导探测器的工作原理是多子导电。
（）参考答案:对9.光电倍增管的阳极灵敏度和阴极灵敏度之比是电流增益。
光电检测原理与技术--第2章光电检测技术基础
注意事项：
• 系统误差是测量过程中某一突出因素变化所引起的，随机 误差是测量过程中多种因素微小变化综合引起，两者不存 在绝对的界限。
c、粗大误差（Gross error）
2.1 检测量的误差及数据处理
一、 前言 二、 测量过程与误差的基本概念 三、 随机误差 四、 系统误差
一、前言
1、研究误差的意义
（1）、 确定测量误差是整个测量过程不可缺少的重要环 节。对于不知其测量误差的测量结果，往往是无法应用从而也
是无意义的。 例：机加工中，制造与某个孔相配合的轴。
（2）、误差理论是保证和提高测量准确性必要的理论依据。
例：用台式血压计测量人体血压。
测量仪器、测量方法、测量人员、测量环境、 测量对象等都会产生误差。
二、 测量过程与误差的基本概念
1、测量过程与标准
(1)测量：借助于专门设备，以确定被测对象的量值为目的所 进行的操作。它是一个比较过程，即通过一定的实验方法将被 测量与一个作为比较单位的标准量相比较的过程。 测量包括测量过程和测量结果。
试比较两电压测量结果准确度的高低。
解：A、B两电压测量结果的相对误差分别为：
rA
A xA
1.0 100.0
1%
通过比较可知A的准确度高于B
rB
B x
0.2 5.0
4%
的准确度。
c、额定相对误差
一种简化和方便实用的主要用于表示电表的误差，广泛用在电工和热工仪表方面，少 数无线电测量仪器也用这种误差表示方法。
定义：又称“疏失误差”或“寄生误差”，明显超出在 规定条件下预期的误差。 特征：明显的歪曲测量结果。成因可归纳为测量条 件突变或人为因素。
光电检测技术习题答案
光电检测系统作业答案：第一章：1-2：使用一定的敏感器和传感器，对被测量感知，并转化为电信号，实现非电量的检测。
1-7：题目自拟。
第二章：2-2：光照PN结产生光生载流子，在PN结两端出现电动势，称为光生伏特效应。
在光生伏特效应中，与光照相联系的是少数载流子的行为，少数载流子的寿命通常很短，所以光生伏特效应的探测器比光电导探测机器有更快的响应速度。
2-4：光电效应是指光照射到物体表面上使物体发射电子、或电导率发生变化、或产生光电动势的现象。
光电效应实质上是入射光辐射与物质中束缚于晶格的电子或自由电子的相互作用所引起的。
光电效应对光频率(波长)具有选择性，在光子与电子的相互作用下，其响应速度比较快。
按照是否发射电子可将光电效应分为内光电效应和外光电效应，具体有光电子发射效应、光电导效应、光生伏特效应等。
光热效应是指探测元件在吸收光辐射能量后，并不直接引起内部电子状态的变化，而是把吸收的光能变为晶格的热运动，引起探测元件温度的上升，温度上升的结果又使探测元件与温度有关的电学性质或其他物理性质发生变化。
原则上，光热效应对光波频率(波长)没有选择性，因而物质温度的变化仅决定于光功率，而与入射光辐射的光谱成分无关。
因为温度升高是热积累的作用，所以光热效应的响应速度一般比较慢，而且容易受环境温度变化的影响。
光热效应包括热释电效应、温差电效应和辐射热计效应等。
第三章3-4：该题参数不够3-5：光电导器件响应时间受入射光的照度、所加电压和负载电阻大小等因素限制。
光伏器件的工作频率比光电导器件的工作频率高。
实际使用中主要通过电路设计来改善工作频率响应，如合理地设计负载电阻的大小。
3-13: 由于光照度增大到一定程度后，硅光电池的p-n 结产生的光生载流子数达到饱和，其开路电压也将受到势垒高度的限制，因此不会再随入射照度的增大而增大。
硅光电池的最大开路电压由表达式可得lnI S U U T oc Φ=，其中U T ≈0.26mV ，S 为光电灵敏度，Ø为光照度，通常U oc ≈0.45~0.6V 。
光电检测技术课后部分答案
第一章1.举例说明你知道的检测系统的工作原理激光检测一激光光源的应用用一定波长的红外激光照射第五版人民币上的荧光字，会使荧光字产生一定波长的激光，通过对此激光的检测可辨别钞票的真假。
山于仿制困难，故用于辨伪很准确。
2.简述光电检测系统的组成和特点组成：（1）光学变换：时域变换-------调制振幅，频率，相位，脉宽空域变换-------光学扫描光学参量调制：光强，波长，相位，偏振形成能被光电探测器接收，便于后续电学处理的光学信息。
（2）光电变换，变换电路，前置放大将信息变为能够驱动电路处理系统的电信息（电信号的放大和处理）（3）电路处理放大，滤波，调制，解调，A/D，D/A，微机与接口，控制。
第二章1.试归纳总结原子自发辐射，受激吸收，受激辐射三个过程的基本特征。
自发辐射：处于激发态的原子在激发态能级只能一段很短的时间，就自发地跃迁到较低能级中去，同时辐射出光子。
受激辐射：在外来光的作用下，原子从激发态能级跃迁到低能级，并发射一个与外来光完全相同的光子。
受激吸收：处于低能级的原子，在外来光的作用下，吸收光子的能量向高能级跃迁。
2.场致发光（电致发光）有哪几种形式，各有什么特点结型电致发光（注入式发光）：在p-n结结构上面加上正向偏压(即p区接电源正极，n区接电源负极)时，引起电子由n区流入(在物理上称为“注入”)p区，空穴由p区流入n区，发生了电子和空穴复合而产生发光。
粉末电致发光：这是在电场作用下，晶体内部电子与空穴受激复合产生的发光现象。
两电极夹有发光材料薄膜电致发光：薄膜电致发光和粉末电致发光相似，也是在两电极间夹有发光材料，但材料是一层根薄的膜，它和电极直接接触，不混和介质。
3.为什么发光二极管的PN结要加正向电压才能发光加正向偏压时，外加电压削弱内建电场，使空间电荷区变窄，载流子的扩散运动加强，构成少数载流子的注入，产生电子和空穴的复合，从而释放能量，并产生电致发光现象。
4.发光二极管的外量子效率与射出的光子数，电子空穴对数，半导体材料的折射率有关。
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光电检测技术习题试题注意：红字部分表示还不确定。
第 1 章光电检测技术概论选择题：1.一个高灵敏度、高分辨率和极为复杂而精巧的光传感器是(1)人眼；(2)光电倍增管；(3)半导体光敏器件；答案：（1）在大脑传送信息的 300 万条神经纤维中，视神经纤维占了(1) 2/3； (2) 1/2；(3)1/3答案：（1）2.人体内，视神经细胞接收器的数目是(1) 3X108； (2) 2 X 108； (3) 2X 104；(4)3X104；答案：（2）人体内，听觉接收细胞的接收器的数目是(1) 3X108； (2) 2X108； (3) 2 X 104； (4) 3X104。
答案：（4）3.明视觉可以分辨物体的(1)细节和颜色；(2)亮暗；(3)层次；答案：（1）暗视觉可以分辨物体的(1)细节和颜色；(2)亮暗；(3)层次。
答案：（3）4.在光亮情况下起作用的感光细胞是(1)锥状细胞；(2)杆状细胞；答案：（1）在暗视场条件下起作用的感光细胞是(1)锥状细胞；(2)杆状细胞。
答案：（2）5.在白昼时，人眼瞳孔直径为(1) 2mm； (2) 3mm； (3) 8mm； (4) 7mm；答案：（1）在弱光下，人眼瞳孔直径为(1) 2mm； (2) 3mm； (3) 8mm； (4) 7mm。
答案：（3）6.人眼能接收极其微弱的光，即(1) 2X10-17W； (2) 3X10-15W； (3) 2X10-16W答案：（1）人眼能接收的强光是(1) 2X10-5W； (2) 3X10-4W； (3) 2X10-3W。
答案：（1）7.视力为 1.0 的人，一般可以分辨的视角是(1) 1'(角度分)；(2) 1"； (3) 0.1"；答案：（1）人眼通过光学仪器，可以分辨的视角是(1) 1'(角度分)；(2) 1"； (3) 0.1"。
答案：（3）8.人眼感知灵敏度最高的颜色是(1)红色；(2)绿色；(3)蓝色；答案：（2）人眼在感知大视场内景物时能否集中于小目标(1)能；(2)不能。
光电检测技术知到章节答案智慧树2023年哈尔滨工程大学
光电检测技术知到章节测试答案智慧树2023年最新哈尔滨工程大学第一章测试1.对于下列器件，其所使用波长范围主要是红外线的是哪种仪器？（）参考答案:数字体温计2.下列日常所用器件中，哪种应用属于光电变换？（）。
参考答案:电视3.下列应用中需要光电跟踪控制的是？（）。
参考答案:光纤通信;武器制导;红外遥感;工业产品的在线检测4.下列检测过程中，可以实现非接触检测的是？（）。
参考答案:汽车行驶速度检测;火灾现场温度检测;大气污染程度检测5.光电传感器是将被测量的量转换成光信号的变化，然后通过光电元件转换成电信号。
（）参考答案:对第二章测试1.下列哪种噪声属于非白噪声？（）参考答案:产生-复合噪声;温度噪声;1/f噪声2.光电倍增管的工作原理是基于下列哪种物理效应？（）参考答案:光电发射效应3.对于光电倍增管，产生光电效应的部位是？（）参考答案:阴极4.对于光电倍增管，假设阴极灵敏度为5 μA/lm，阳极灵敏度为50 A/lm，阳极允许的最大输出电流为 A，那么阴极允许的最大光通量为多少？（）参考答案:2x lm5.假设光电倍增管输入电路的电阻和电容分别是R＝2 kΩ和C＝0.1 μF，那么其带宽是多少？（）参考答案:1250 Hz6.下列光电检测器件中，可以用于位置检测的器件是？（）参考答案:楔环检测器;光电位置传感器;光电编码器;象限检测器7.下列光电检测器件中，其基本结构属于电容器结构的器件是？（）参考答案:CCDD的工作频率与下列哪些因素有关？（）参考答案:载流子迁移率;温度;少数载流子的寿命;电极长度;掺杂浓度9.在利用光电位置传感器进行检测时，光斑位置越远离器件中心，测量误差越小。
（）参考答案:错10.光电位置传感器与象限检测器件相比，光敏面不需要分割，可以消除盲区的影响，可以连续测量。
（）参考答案:对D的电极间隙越小，电荷越容易转移。
（）参考答案:对D的像元间距越大，分辨率越高。
（）参考答案:错第三章测试1.热电检测器件的噪声主要是下列哪种噪声？（）参考答案:温度噪声2.下列哪种电阻的电阻值随着温度的升高而升高？（）参考答案:合金电阻;白金电阻3.下列热电检测器件中，只能在交变热辐射条件下工作的热电检测是哪种？（）参考答案:热释电检测器4.参考答案:54 s5.热交换能量的方式有传导、辐射、对流三种。
光电检测技术课程作业及答案(打印版)
光电检测技术课程作业及答案(打印版)思考题及其答案习题01一、填空题1、通常把对应于真空中波长在（0.38mμ）范围内的电磁辐μ）到（0.78m射称为光辐射。
2、在光学中，用来定量地描述辐射能强度的量有两类，一类是（辐射度学量），另一类是(光度学量)。
3、光具有波粒二象性，既是（电磁波），又是（光子流）。
光的传播过程中主要表现为（波动性），但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的（粒子性）。
二、概念题1、视见函数：国际照明委员会（CIE）根据对许多人的大量观察结果，用平均值的方法，确定了人眼对各种波长的光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V(λ),或称视见函数。
2、辐射通量：辐射通量又称辐射功率，是辐射能的时间变化率，单位为瓦(1W=1J/s)，是单位时间内发射、传播或接收的辐射能。
3、辐射亮度：由辐射表面定向发射的的辐射强度，除于该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。
单位为(瓦每球面度平方米) 。
4、辐射强度：辐射强度定义为从一个点光源发出的，在单位时间内、给定方向上单位立体角内所辐射出的能量，单位为W／sr(瓦每球面度)。
三、简答题辐射照度和辐射出射度的区别是什么？答：辐射照度和辐射出射度的单位相同，其区别仅在于前者是描述辐射接收面所接收的辐射特性，而后者则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。
四、计算及证明题证明点光源照度的距离平方反比定律，两个相距10倍的相同探测器上的照度相差多少倍？答：2224444R I R I dA d E R dA d E R II===∴=ππφπφφπφ＝的球面上的辐射照度为半径为又＝的总辐射通量为在理想情况下，点光源设点光源的辐射强度为 ()122222222211221211001001010E E L IE L I L I L I E R I E L L L L =∴====∴== 又的距离为第二个探测器到点光源，源的距离为设第一个探测器到点光 习题02一、填空题1、物体按导电能力分（绝缘体）（半导体）（导体）。
光电技术课后答案第二章
第二章 作业题答案2.3解：由公式：U I P p =得)mA (5.1)A (105.120103033=⨯=⨯==--U P I p 由公式：E US I g p =得)lx (150105.020105.163=⨯⨯⨯==--g pUS I E 2.4解：因电路中有半波整流，电源电压为：)V (9922045.045.0=⨯==U U pp 所以光敏电阻两端电压为： )V (87)101105(10299)(333=⨯+⨯⨯⨯-=+-=-线R R I U U p pp 由公式：E US I g p =得：)lx (98.45105.08710263≈⨯⨯⨯==--g pUS I E 若lx 3=E 时，)105(10299)(33⨯+'⨯⨯-='+'-=-R R R I U U p pp 线由公式：E US I g p =得：3105.0)]105(10299[1026333⨯⨯⨯⨯+'⨯⨯-=⨯---R 解得：)K (83.288Ω-='R所以，这种情况不存在，即照度为3lx 时永远无法吸合。
2.5解：由公式：1221lg lg lg lg E E R R --=γ得： 2638.3)100lg 110(lg 9.02000lg )lg (lg lg lg 1212=-⨯-=--=E E R R γ 所以：Ω=Ω=K 836.118362R 2.6解：光敏电阻在500lx~700lx 时的γ值为：6.0500lg 700lg 450lg 550lg lg lg lg lg 1221≈--=--=E E R R γ 由公式：1221lg lg lg lg E E R R --=γ解得：当lx 550=E 时，Ω=519R ； 当lx 600=E 时，Ω=493R 。
2.7解：(1)首先看稳压二极管是否工作在稳压状态，9.8(mA)820412b w bb w =-=-=R U U I 稳压二极管工作在稳压区；再求流过恒流偏置光敏电阻的电流I p ,I p =I e =(U w －U be )/R e =1(mA)计算在不同照度下光敏电阻的阻值光照度为30lx 时, R 1=(U bb －U o1)/ I p =6( kΩ);光照度为80lx 时, R 2=(U bb －U o2)/ I p =3( kΩ);光照度为E 3时, R 3=(U bb －U o3)/ I p =4( kΩ); 由于7.0lg lg lg lg 1221≈--=E E R R γ， 且光敏电阻在30到100lx 之间的γ值不变 因此，可由7.0lg lg lg lg 3223≈--=E E R R γ求得E 3为 lg E 3=( lg3- lg4)/0.7+lg80=1.7246E 3=53（lx ）(2) 当Ω=k 6e R 时，流过恒流偏置光敏电阻的电流为： )mA (55.01067.0430=⨯-=-==e W e p R U U I I 所以：)k (273.71055.081230Ω=⨯-=-=-p bb p I U U R 由公式：1221lg lg lg lg E E R R --=γ得： 3537.180lg 7.07273lg 3000lg lg lg lg lg 224=+-=+-=E R R E p γ所以：lx 58.224=E(3) 当lx 70=E 时，由1221lg lg lg lg E E R R --=γ得： 5177.3)70lg 80(lg 7.03000lg lg =-⨯+=p R 所以：Ω=3294p R由：p p bb R I U U +=0可得： 当：Ω=k 3.3e R 时，I P =1mA ，所以：)V (7.832941011230≈⨯⨯-=-=-p p bb R I U U 当：Ω=k 6e R 时，I P =0.55mA ， 所以：)V (2.1032941055.01230≈⨯⨯-=-=-p p bb R I U U(4) 输出电压在8V 时，变换电路的电压灵敏度为： )0.037(V/lx 271 230203==--=∆∆=E E U U E U S V。
光电检测技术与系统智慧树知到答案章节测试2023年天津大学
绪论单元测试1.光源是检测系统中不可或缺的一部分。
A:错B:对答案:B第一章测试1.光电信息检测系统是指将待测光学量或非光学待测物理量转换成（），通过光电变换电路和计算处理的方法进行检测的系统。
A:热学量B:化学量C:光学量答案:C2.光电信息检测方法的特点是信息检测的（）实时性、遥控性、快速性A:遥控性B:快速性C:电信号放大D:实时性答案:ABD3.利用（），直接测定物体的形状、尺寸，位置。
这是在生产线上实现自动检测的有效手段。
A:光谱仪B:二维光传感器C:光功率计答案:B4.利用光谱仪直接对光纤Bragg光栅传感器进行解调时，光纤Bragg光栅传感器可以串接使用。
A:错B:对答案:B5.滤波法是一种抽取（）上特定的检测所需要信息的方法。
A:柯西面B:频谱面C:拉格朗日面答案:B6.如果采取图像的扫描进行检测，那么，图像的像元取决于（）A:扫描光点大小B:显示屏大小C:仪器功耗D:扫描时间答案:AD7.热敏照相机扫描式检测适合于热像，它可用于各种（）的分布测量上。
A:压力场B:湿度场C:温度场答案:C8.热敏照相机的扫描方式采用水平与垂直的二组扫描来完成。
扫描一般用旋转的多面体或（）来实现。
A:电光调制器B:磁光晶体C:振动偏转的反射镜答案:C9.红外检测系统的主要优点是发光点低、使用稳定和（）：A:灵敏度高B:亮度高C:寿命长D:效果好答案:ABCD10.像传感检测技术中，线性光列阵有（）和照明型两种基本形式A:成像型B:科勒型C:欧拉型答案:A第二章测试1.激光衍射测量的相对误差可以达到0.1%量级。
A:对B:错答案:A2.在实际的激光衍射测量系统中，没有物镜也是可以的。
A:对B:错答案:A3.测定爱里圆变化可以精密地测定或分析微小内孔的尺寸。
A:错B:对答案:B4.利用衍射分布特征尺寸进行衍射测量时，当被测尺寸减小时，测量灵敏度如何变化？A:不变B:增大C:减小D:不一定答案:B5.楔形开孔的衍射条纹是零级中央条纹扩大，呈何种分布？A:圆B:条纹C:双曲线D:椭圆答案:C6.衍射计量主要用于小量程的高精度测量上，下列数字哪些不在绝对测量的量程范围之内？A:0.1mmB:0.5mmC:1mmD:0.01mm答案:C7.缝宽w大，条纹密集，测量灵敏度高。
电子与通信技术：光电检测技术考试答案(题库版)
电子与通信技术：光电检测技术考试答案（题库版）1、单选半导体中施主能级的位置位于（）中。
A.禁带B.价带C.导带D.满带正确答案：A2、填空题真空光电器件是基于（）效应的光电探测器件。
正确答案：光电发射3、（江南博哥）单选Sb－Cs材料，主要用于（）变像管光阴极。
A.红外B.紫外C.可见D.X射线正确答案：B4、单选充气卤钨灯是一种（）。
A.气体光源B.热光源C.冷光源D.激光光源正确答案：B5、问答题除光电变换之外有放大作用的光电探测器有哪些？其中结型器件有哪些？正确答案：1）光电三极管光电倍增管雪崩二极管2）光电三极管雪崩6、单选像管中（）的出现和使用，成为了第三代像管出现的标志性部件。
A.负电子亲和势阴极；B.电子光学系统；C.微通道板MCP；D.光纤面板；正确答案：A7、单选PN结光生伏特效应（）。
A.电子集中的P区B.电子集中的N区结表面C.电子集中的P区表面D.电子集中的N区表面正确答案：B8、单选光照一定，短路电流与入射光波长的关系，属光电池的（）特性。
A.频率B.伏安C.光谱D.温度正确答案：C9、单选N型半导体的费米能级处于禁带（）。
A.中间B.上部C.下部D.不确定.正确答案：B10、填空题使物质电导率发生变化，称为（）正确答案：内光电效应11、填空题功率谱大小与频率无关的噪声称为（）正确答案：白噪声12、问答题根据检查原理，光电检测的方法有哪四种？正确答案：直接作用法；差动测量法；补偿测量法；脉冲测量法。
13、名词解释响应度（或称灵敏度）正确答案：是光电检测器输出信号与输入光功率之间关系的度量。
14、填空题人眼的明视觉完全由（）细胞起作用。
正确答案：锥状15、单选硅光电二极管与硅光电池相比，前者比后者不正确的说法是（）A.衬底掺杂浓度高；B.电阻率高；C.光敏面小；D.前者反偏后者无偏；正确答案：A16、单选属于相干光源的是（）。
A.气体放电灯B.黑体辐射器C.固体激光器D.发光二极管正确答案：C17、填空题信息载荷于光源的方式信息载荷于透明体的方式、信息载荷于反射光的方式、信息载荷于遮挡光的方式、信息载荷于光学量化器的方式和（）方式的信息变换。
光电检测技术(第二版)_答案_(与教材匹配)_曾光宇_张志林_张存林_主编
光电检测技术（第二版）答案曾光宇张志林张存林主编清华大学出版社北京交通大学出版社附注：本答案通过网络收集汇总而成，只提供第1章到第5章的绝大部分答案。
其他章节以简答题为主，大多在书本上能找到解释，因此不花时间整理。
谢谢网友们的资源分享。
祝大家学习顺利。
第1章1-1：答案一：①波长为632.8nm的激光的视见函数值Vλ=0.265光通量ϕν，辐射通量ϕe,最大能光视效能Km=683lm/W发光强度I v ,亮度L v,光出射度M v②答案二： ①该激光束的光通量328.0102240.0683)(3-⨯⨯⨯==e m v V K φλφLm （流明）发光强度 )1028.3(102.44/)101(328.05523⨯⨯=⨯=∆Ω=-πφvv I Cd(坎德拉) 光亮度： )102.4(1035.54/)101(102.41111235⨯⨯=⨯⨯=∆=-或πS I L v v Cd/m 2 光出射度： 523102.44/)101(328.0⨯=⨯=∆=-πφSM vv Lm/m 2②10米远处光斑面积大小：52321085.7)10110(414.3)(4--⨯=⨯⨯=∆=θπL S m 2 反射光功率为： 33'107.110285.0--⨯=⨯⨯==P P ρW 反射光通量： 279.0240.0683107.1)(3''=⨯⨯⨯==-λφV K P m v Lm漫反射屏可以看作是个朗伯体，其法向发光强度I 0与光通量的关系是πφ/0=I ，由于朗伯体的光亮度与方向无关，所以：35'01013.11085.714.3279.0⨯=⨯⨯===-S S I L v v πφ Cd/m 2 1-2:30*4π 2=30*4*3.14*1.5*1.5 = 848lm1-3：根据维恩位移定律：T λm =B,B=2.897*10−3m ·K 解得T=6535K1-5：白噪声：指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声。
光电技术(王庆有)习题参考答案完整版(不包含题目)
而乙厂光电器件的光照灵敏度是 S v = 0.4 A
显然 S v1 S v ，所以乙厂光电器件灵敏度高。
15.解：依题意， I 1 =50uA， I 2 =300uA， I D =1uA
而 PN 结两端的开路电压为 U oc
I kT ln( 1) q ID
由于 T 不是定值，故只有当 T=273K 条件下才有：
e
Kw
则其辐射灵敏度 S e =200×17.1=3.42mA/lm。
13.解：依题意，辐射通量为 100W，则它的辐射强度为 I e 100
对应于 0.2sr 范围的辐射通量为 e I e 0.2 7.96 0.2 1.592W
4
4
=7.96cd
由 Kw
v ,
A
=
0.4815 1.35 10 4 lx 5 3.56 10
7．解：由题意有 e, =3mW，又查表得 V（0.5145um）=0.6082
光通量 v , = K mV e, =683×0.6082×3=1.246×103 lm，
3
屏幕上的光照度 E v =
16.解：由 L
hc 1.24 Eg Eg
1.24 1.03um 1.2 17.答：在微弱辐射作用下，半导体的光电导为 q g e , hvl 2
又 E g =1.2 eV ，则 L 可见此时半导体材料的光电导与入射辐射通量 辐射作用下的光电灵敏度为
Sg dg q d e , hcl 2
所以杂质电离能 i 1.24
Ei
L =1.24/13=0.095ev
V
，而辐射灵敏度 S e I
12.解：光照灵敏度 SV I
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第二章习题答案
1、自发辐射：在没有任何的外界作用，粒子从高能态E2自发地辐射到低能态E1，同时发射出频率为ν、能量为12E E -=ην的光子，这个过程叫自发辐
射。
所形成的光波相位不同，偏振方向不同，每个粒子所发出的光可能沿所有可能的方向传播。
受激吸收：处在下能级E1的粒子受到外来能量为12E E -=ην的光子的作
用，吸收这个光子而跃迁到E2能级的过程，称为受激吸收。
受激辐射：处在上能级E2的粒子受到外来能量为12E E -=ην
的光子的激励而跃迁到E1能级，并发射一个与外来光子一模一样的光子，这个过程称为受激辐射。
受激辐射的光子与外来光子具有相同的频率、相位、传播方向和偏振态。
2、自发辐射所形成的光波相位不同，偏振方向不同，每个粒子所发出的光可能沿所有可能的方向传播，因此形成的是自然光。
受激辐射的光子与外来光子具有相同的频率、相位、传播方向和偏振态，形成的相干光。
3、白炽灯降压可以提高使用寿命。
第二问题参见p17
4、第一问参见表2-3在普通紫外-可见光分光光度计（200~800nm ）中，要选择照明光源，首先此光源要满足光谱要求，光谱范围必须在200~800nm ，其次就是光源的强度是否在普通紫外-可见光分光光度计的接收范围内，最后就是稳定性和结构等其他方面是否满足要求。
5、粉末电致发光、薄膜电致发光和结型电致发光（或称注入式发光）。
第二问参见p20-22。
6、当加上正向偏压时，外加电压削弱内建电场，使空间电荷区变窄，载流子的扩散运动加强，构成少数载流子的注入，从而在PN 结附近产生导带电子和价带空穴的复合，且几率增加，。
电子和空穴复合以光的形式辐射出来。
7、发光二极管是由P 型和N 型半导体组合成的二极管。
在PN 结附近，N 型材料中的多数载流子是电子，P 型材料中的多数载流子是空穴，由于电子浓度不同，载流子扩散运动加强。
这样，在PN 结型上，P 区由于空穴向N 区扩散运动而带负电荷，N 区电子向P 区扩散运动而带上正电荷，形成由N 区指向P 区方向
的电场，此电场为内建电场。
内建电场使扩散运动减弱。
当加上正向偏压时，外加电压削弱内建电场，使空间电荷区变窄，载流子的扩散运动又加强，构成少数载流子的注入，从而在PN结附近产生导带电子和价带空穴的复合。
一个电子和一个空穴的一次复合将释放出与材料性质有关的一定复合能量，这些能量会以热能、光能或部分热能和部分光能的形式辐射出来，产生电致发光现象，这就是LED的发光机理。
外量子效率与所用半导体材料的折射率有很多关系，折射率高，外量子效率低。
8、激光器一般由工作物质、谐振腔和泵浦源组成。
常用的泵浦源是辐射源或电源，利用泵浦源能量将工作物质中的粒子从低能态激发到高能态，使处于高能态的粒子数大于处于低能态的粒子数，构成粒子数的反转分布，这是产生激光的必要条件。
当高能态粒子在频率为ν的辐射场的激励下，从高能态向低能态跃迁时，也发射一个能量为νh的光子，这种过程称为粒子的受激发射跃迁，由这种受激发射跃迁所发射的光子称为光的受激辐射光子。
受激辐射光子与激励光子具有相同的频率、相位、波矢（传播方向）和偏振状态。
这些辐射波（由激励光子和受激辐射光子组成）沿由两平面构成的谐振腔来回传播时，沿轴线的来回反射次数最多，它会激发出更多的辐射，从而使辐射能量放大。
当这些辐射在谐振腔内来回一次所获得的增益等于或大于它所遭受的各种损耗之和，即满足阈值条件时，受激和经过放大的辐射通过部分透射的平面镜输出到腔外，产生激光。
9、与普通光源相比，激光辐射方向性好、亮度高（能量集中）、相干性和单色性好；与无线电波相比，都是电磁波，所以传说速度相同，但是由于波长较短，频率要高得多。
10、半导体激光器（LD）工作原理：半导体材料是LD的激活物质，在半导体的两个端面精细加工磨成解理面而构成谐振腔。
半导体p-n结在内建电场下达到平衡；当外加正偏压时，外加电压削弱内建电场，使空间电荷区变窄，载流子的扩散运动加强，构成少数载流子的注入，从而在p-n结附近产生导带电子和价带空穴的复合，复合产生能量释放，部分以光的形式释放出来，由于解理面谐振
腔的共振放大作用实现受激反馈，实现定向发射而输出激光。
特点：体积小、重量轻、寿命长、具有高的转换效率，从紫外到红外均可发光，输出功率从几mw到几百mw，在脉冲输出时，可达数W，单色性比He-Ne激光器差。
因为半导体激光器多用电控法进行稳频，因此电源注入电流的变化要能随温度变化引起的pn结的变化，因此激光器对温度影响敏感，必须在工作电源或驱动电路中，有温度补偿或制冷设备；如果要求输出激光是调频的，那么工作电源也是按同频率变化的。
11、半导体激光器和发光二极管在发光机理上没有太多的差异，在结构上，半导体激光器需要有两个与结平面垂直的解理面形成激光器谐振腔。
而在特性上半导体激光器具有激光的特点，而发光二极管为普通光源。
12、①源发光的光谱特性必须满足检测系统的要求。
按检测的任务不同，要求的光谱范围也有所不同，如可见光区、紫外光区、红外光区等等。
有时要求连续光谱，有时又要求特定的光谱段。
系统对光谱范围的要求都应在选择光源时加以满足。
②光对光源发光强度的要求。
为确保光电测试系统的正常工作，对系统采用的光源的发光强度应有一定的要求。
光源强度过低，系统获得信号过小，以至无法正常测试，光源强度过高，又会导致系统工作的非线性，有时还可能损坏系统、待测物或光电探测器，同时还会导致不必要的能源消耗而造成浪费。
因此在设计时，必须对探测器所需获得的最大、最小光适量进行正确估计，并按估计来选择光源。
③对光源稳定性的要求。
不同的光电测试系统对光源的稳定性有着不同的要求。
通常依不同的测试量来确定。
稳定光源发光的方法很多，一般要求时，可采用稳压电源供电。
当要求较高时，可采用稳流电源供电。
所用的光源应该预先进行月化处理。
当有更高要求时，可对发出光进行采样，然后再反馈控制光源的输出。
④对光源其他方面的要求。
光电测试中光源除以上几条基本要求外；还有一
些具体的要求。
如灯丝的结构和形状；发光面积的大小和构成；灯泡玻壳的形状和均匀性；光源发光效率和空间分布等等，这些方面都应该根据测试系统的要求给以满足。