2011年河北大学考博真题 激光光谱
激光原理 复习题答案(考研可参考)电子教案
激光原理复习题第一章 电磁波1. 麦克斯韦方程中0000./.0t t μμερε∂⎧∇⨯=-⎪∂⎪∂⎪∇⨯=+⎨∂⎪∇=⎪⎪∇=⎩B E EB J E B麦克斯韦方程最重要的贡献之一是揭示了电磁场的内在矛盾和运动；不仅电荷和电流可以激发电磁场，而且变化的电场和磁场也可以相互激发。
在方程组中是如何表示这一结果？答：（1）麦克斯韦方程组中头两个分别表示电场和磁场的旋度，后两个分别表示电场和磁场的散度；(2) 由方程组中的1式可知,这是由于具有旋度的随时间变化的电场(涡旋电场),它不是由电荷激发的,而是由随时间变化的磁场激发的;(3)由方程组中的2式可知，在真空中，,J =0，则有 t E ∂∂=∇ 00B *εμ ；这表明了随时间变化的电场会导致一个随时间变化的磁场；相反一个空间变化的磁场会导致一个随时间变化的电场。
这种交替的不断变换会导致电磁波的产生。
2, 产生电磁波的典型实验是哪个？基于的基本原理是什么？答：产生电磁波的典型实验是赫兹实验。
基于的基本原理：原子可视为一个偶极子，它由一个正电荷和一个负电荷中心组成，偶极矩在平衡位置以高频做周期振荡就会向周围辐射电磁波。
简单地说就是利用了振荡电偶极子产生电磁波。
3 光波是高频电磁波部分，高频电磁波的产生方法和机理与低频电磁波不同。
对于可见光范围的电磁波，它的产生是基于原子辐射方式。
那么由此原理产生的光的特点是什么？答：大量原子辐射产生的光具有方向不同，偏振方向不同，相位随机的光，它们是非相干光。
4激光的产生是基于爱因斯坦关于辐射的一般描述而提出的。
请问爱因斯坦提出了几种辐射，其中那个辐射与激光的产生有关，为什么？答：有三种：自发辐射，受激辐射，受激吸收。
其中受激辐射与激光的产生有关，因为受激辐射发出来的光子与外来光子具有相同的频率，相同的发射方向，相同的偏振态和相同的相位，是相干光。
5光与物质相互作用时，会被介质吸收或放大。
被吸收时，光强会减弱，放大时说明介质对入射光有增益。
第四章 光谱分析技术及相关仪器习题参考答案
第四章光谱分析技术及相关仪器习题参考答案一、名词解释1．激发光谱：将激发光的光源用单色器分光，连续改变激发光波长，固定荧光发射波长，测定不同波长的激发光照射下，物质溶液发射的荧光强度的变化，以激发光波长为横坐标，荧光强度为纵坐标作图，即可得到荧光物质的激发光谱。
从激发光谱图上可找出发生荧光强度最强的激发波长λex。
2．荧光光谱：选择λex作激发光源，并固定强度，而让物质发射的荧光通过单色器分光，测定不同波长的荧光强度。
以荧光波长作横坐标，荧光强度为纵坐标作图，便得荧光光谱。
荧光光谱中荧光强度最强的波长为λem 。
荧光物质的最大激发波长（λex）和最大荧光波长（λem）是鉴定物质的根据，也是定量测定中所选用的最灵敏的波长。
3．光谱分析：对物质发射辐射能的能谱分析或对辐射能与物质相互作用引起的能谱改变的分析均称为光谱分析。
4．吸收光谱：光照射到物质时，一部分光会被物质吸收。
在连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱被称作吸收光谱。
每一种物质都有其特定的吸收光谱，因此可根据物质的吸收光谱来分析物质的结构和含量。
5．发射光谱：一部分物质分子或原子吸收了外来的能量后，可以发生分子或原子间的能级跃迁，所产生的光谱称为发射光谱，包括线状光谱、带状光谱及连续光谱。
通过测定物质发射光谱可以分析物质的结构和含量。
6．摩尔吸光系数（ε）：摩尔吸光系数表示在一定波长下测得的液层厚度为1cm, 溶液浓度c为1mol/L时的稀溶液吸光度值。
吸光系数与入射光波长、溶液温度、溶剂性质及吸收物质的性质等多种因素有关。
当其它因素固定不变时，吸光系数只与吸收物质的性质有关，可作为该物质吸光能力大小的特征数据。
7．分光光度计：能从含有各种波长的混合光中将每一单色光分离出来并测量其强度的仪器称为分光光度计。
它具有分析精密度高、测量范围广、分析速度快和样品用量少等优点。
根据所使用的波长范围不同可分为紫外光区、可见光区、红外光区以及万用（全波段）分光光度计等。
光电子11年真题
A卷一、概念题（3分/小题，共45分）1、写出麦克斯韦方程组的微分形势及其物理意义。
2、光波在介质界面两侧肯定连续的量是：3、有什么证据说明光波就是电磁波。
4、三种跃迁过程及其特点：5、以布儒斯特角入射是，反射光和透射光分别含有哪些偏振分量。
6、激光器的基本结构有哪些？7、要探非常微弱的光信号，PIN必须采用（）接法，这种接法的主要缺点是（）。
8、将光纤置于水中，该光纤出射光线的发散角会怎样变化？9、画出LED、LD的输入输出曲线。
10如何改变APD的偏压来弥补APD的温度上升带来的漂移。
11横向电光调制的主要缺点是：12取样积分时，对信号有什么要求：13多模光纤受到微弯损耗是，什么膜最敏感？14光纤通信系统中，最大无中继距离由哪些因素决定？15用什么方法可以鉴别法拉第效应和旋光性物质？二、简述题：（30分）1、光纤大电流传感器系统中，如果最后的检偏器的通光轴与最大电流导致的偏转角重合，会导致什么结果？要求画图说明。
（15分）2、使用光子计数法探测微弱光信号时，预先测出计数窗口为2—3.4V，大于3.4V的计数速率为500/分钟，某次实验时，窗口内计数为300000/分钟，大于3.4V的计数速率为5000/分钟，请问：（15分）(1)、此时该计数结果是否正常？（2）、估算误差大约有多少？（3）、如何让光子计数更加准确？三、分析、计算题（10分）试用菲涅尔公式计算，当光从阶跃光纤射出时，在光纤出射端面有多大比例被反射回去，光纤芯折射率1.5（提示：按垂直入射方式计算）（10分）四、设计题（15分）设计一个光纤位移测试系统，采用光纤—光纤耦合原理，即耦合效率与光纤位置有关。
要求画出原理框图，尽量给出定量的计算公式。
B卷1、写出麦克斯韦方程组的积分形势及其物理意义：2、光波在介质两侧肯定跃变的量是：3、电场和磁场两者关系是：4、自发辐射和受激辐射有什么区别？5、以布儒斯特角入射是，反射光和投射光分别含有哪些偏振分量：6、产生激光器的条件有哪些？7、要探非常微弱的光信号，PIN必须采用（）接法，这种接法的主要缺点是（）。
激光原理与技术期末考试A卷答案
电子科技大学2010 -2011 学年第 2 学期期 末 考试 A 卷一. 选择题（单选）（共20分，共10题，每题2分)1. 下列表达式哪一个不是激光振荡正反馈条件： D 。
A. q kL π22=B. q LC q 2=ν C. q L q 2λ= D. q kL π=2 2. 下列条件哪一个是激光振荡充分必要条件： A 。
（δφ为往返相移）A. l r r G q )ln(,2210-≥-=απδφB. 0,2≥∆-=n q πδφC. 0,20≥∆-=n q πδφD. 0,20≥-=G q πδφ3. 下列腔型中，肯定为稳定腔的是 C 。
A. 凹凸腔B. 平凹腔C. 对称共焦腔D. 共心腔4. 下面物理量哪一个与激光器阈值参数无关， D 。
A. 单程损耗因子B. 腔内光子平均寿命C. Q 值与无源线宽D. 小信号增益系数5. 一般球面稳定腔与对称共焦腔等价，是指它们具有： A 。
A.相同横模B.相同纵模C.相同损耗 D . 相同谐振频率6. 下列公式哪一个可用于高斯光束薄透镜成像 A 其中if z q +=，R 为等相位面曲率半径，L 为光腰距离透镜距离。
A ．F q q 11121=-；B. F R R 11121=-；C. F L L 11121=-；D.FL L 11121=+ 7. 关于自发辐射和受激辐射，下列表述哪一个是正确的？ C 。
A. 相同两能级之间跃迁，自发辐射跃迁几率为零，受激辐射跃迁几率不一定为零；B. 自发辐射是随机的，其跃迁速率与受激辐射跃迁速率无关；C. 爱因斯坦关系式表明受激辐射跃迁速率与自发辐射跃迁速度率成正比；D. 自发辐射光相干性好。
8.入射光作用下， CA. 均匀加宽只有部份原子受激辐射或受激吸收；B. 非均匀加宽全部原子受激辐射或受激吸收；C. 均匀加宽原子全部以相同几率受激辐射或受激吸收 ；D. 非均匀加宽全部原子以相同几率受激辐射或受激吸收。
激光与原理习题解答第四章讲解
第四章 电磁场和物质的共振相互作用习题2．设有一台迈克尔逊干涉仪，其光源波长为λ。
试用多普勒原理证明,当可动反射镜移动距离L 时，接收屏上的干涉光强周期地变化2/L λ次。
证明：如右图所示,光源S 发出频率为ν的光，从M 上反射的光为I '，它被1M 反射并且透过M ，由图中的I 所标记;透过M 的光记为II '，它被2M 反射后又被M 反射,此光记为II 。
由于M 和1M 均为固定镜，所以I 光的频率不变，仍为ν。
将2M 看作光接收器，由于它以速度v 运动，故它感受到的光的频率为：因为2M 反射II '光，所以它又相当于光发射器，其运动速度为v 时，发出的光的频率为这样,I 光的频率为ν,II 光的频率为(12/)v c ν+。
在屏P 上面，I 光和II 光的广场可以分别表示为：因而光屏P 上的总光场为光强正比于电场振幅的平方，所以P 上面的光强为S2M (1)vcνν'=+2(1)(1)(12)v v v c c cνννν'''=+=+≈+00cos(2)cos 2(12)I II E E t v E E t c πνπν=⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦02cos(22)cos(2)I II v vE E E E t t t c cπνπνπν=+=+021cos 22v I I t c πν⎧⎫⎡⎤⎛⎫=+⎨⎬⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎩⎭它是t 的周期函数，单位时间内的变化次数为由上式可得在dt 时间内屏上光强亮暗变化的次数为(2/)mdt c dL ν=因为dt 是镜2M 移动dL 长度所花费的时间，所以mdt 也就是镜2M 移动dL 过程中屏上光强的明暗变化的次数。
对上式两边积分，即可以得到镜2M 移动L 距离时，屏上面光强周期性变化的次数S式中1t 和2t 分别为镜2M 开始移动的时刻和停止移动的时刻；1L 和2L 为与1t 和2t 相对应的2M 镜的空间坐标，并且有21L L L -=。
激光原理与激光技术(北工大)习题解答
习题一1、为使氦氖激光器的相干长度达到1m ，它的单色性参数R 应为多大？（光波长为λ=0.6328μm ）解： 7610328.61106328.0−−×=×==Δ=c L R λλλ2、中心频率为ν0=4×108MHz 的某光源，相干长度为2m ，求此光源的单色性参数R 及光谱函数的线宽。
解：m c6148001075.0104103−×=××==νλ 7661075.310375.021075.0−−−×=×=×==c L R λννΔ=RMHz R 1501041075.3870=×××==Δ−νν 3、中心波长为λ0=0.6μm 的某光源单色性参数为R=10-4，求此光源的相干长度与相干时间。
解：c L R 0λ= mm m R L c 6106.010106.02460=×=×==−−−λ s c L t c c 1183102103106−−×=××==4、为使光波长等于λ=630nm 的激光器相干时间达到10-5s ，求它的单色性参数R 。
解：10589101.21010310630−−−×=×××===c c ct L R λλ5、中心频率为ν0=4×1014Hz 的某光源单色性参数为R=10-5，求此光源的相干长度。
解： c c L c L R νλ==, m R c L c 75.0104101031468=×××==−ν6、求相干长度为2m 的某光源线宽。
解：MHz Hz L c t c c 150105.12103188=×=×===Δν7、某光源光波长为λ=4000Å，为使距离此光源D=1m 处的相干面积达到2mm 2，求此光源面积应为多大？解：22862102208.0108102)104000(mm m A D A c s =×=××==−−−λ8、某光源面积为A s =5cm 2，波长为λ=6000Å,求距光源D=1m 处的相干面积解：24210421022102.7102.7105)106000(mm m A D A s c −−−−×=×=××==λ9、氦氖激光器出射光斑的半径为r=3mm ，单色性参数R=10-5，求1m 处的相干面积与相干体积。
激光原理与技术09级A卷含答案
长江大学试卷院（系、部）专业班级姓名学号…………….…………………………….密………………………………………封………………..…………………..线……………………………………..2011 ─2012学年 第 2 学期 《 激光原理与技术 》课程考试试卷( A 卷) 专业：应物 年级2009级 考试方式：闭卷 学分4.5 考试时间：110 分钟 相关常数：光速：c=3×108m/s, 普朗克常数h =6.63×10-34Js, 101/5=1.585 一、选择题 (每小题 3 分，共 30 分) 1. 掺铒光纤激光器中的发光粒子的激光上能级寿命为10ms ，则其自发辐射几率为 。
（A ）100s -1 (B) 10s -1 (C) 0.1s -1 (D) 10ms 2. 现有一平凹腔R 1→∞，R 2=5m ，L =1m 。
它在稳区图中的位置是 。
(A) (0, 0.8) (B) (1, 0.8) (C) (0.8, 0) (D) (0.8, 1) 3. 图1为某一激光器的输入/输出特性曲线，从图上可以看出，该激光器的斜效率约为 。
(A) 10% (B) 20% (C) 30% (D) 40% 图1 图2 4．图2为某一激光介质的吸收与辐射截面特征曲线，从图上可以看出，该激光介质可用来产生 的激光。
(A) 只有1532 nm (B)只能在1532 nm 附近 (C) 只能在1530 nm-1560nm 之间 (D) 1470 nm-1570nm 之间均可 A 卷第 1 页共 6 页题号 一 二 三 四 总分 阅卷人 得分 得分5. 电光晶体具有“波片”的功能，可作为光波偏振态的变换器，当晶体加上Vλ/2电场时，晶体相当于。
（A）全波片(B) 1/4波片(C) 3/4波片(D) 1/2波片6. 腔长3m的调Q激光器所能获得的最小脉宽为。
（设腔内介质折射率为1）（A）6.67ns (B) 10ns (C) 20ns (D) 30ns7. 掺钕钇铝石榴石（Y3Al5O12）激光器又称掺Nd3+:YAG激光器，属四能级系统。
中科大光电子技术11年答案2
(
−
jk0nΔL 0
/
2
)
0
⎤
exp( jk0nΔL / 2)⎥⎦
1 ⎡1 2 ⎢⎣− j
−j 1
⎤ ⎥⎦
⎡ ⎢⎣
E1 0
⎤ ⎥⎦
=
⎡⎢⎣−jjscions((kk0n0nΔΔLL/
/ 2) E1 2) E1
⎤ ⎥ ⎦
T13
=
E3 E1
2
=
sin
2
(k
0
nΔL
/
2)
=
1
−
cos(2πnΔL
2
/
λ
)
T14
只从 4 端出射，计算能分开的最小频率间隔 Δν 和波长间隔 Δλ 。（6 分）
(c) 利用 Mach-Zehnder 光纤滤波器设计一个将 4 个频率的光分开的滤波器，画出示意图。 （相邻光频间频率间隔相等）（3 分）
解
(a)
⎡ ⎢⎣
E3 E4
⎤ ⎥⎦
=
1 ⎡1 2 ⎢⎣− j
−j 1
⎤ ⎥⎦
⎡exp ⎢ ⎣
≈
1 Δτ m
= 5.1251MHz (4 分)
自聚焦光纤的传输带宽比多模阶跃光纤要大很多。自聚焦光纤的纤芯折射率呈抛物线型变 化，各个投射角的光线均有可能同时达到空间周期的整数倍的点处，所以信号传输的群时延
2010—2011 学年第一学期 第 2 页（共 6 页）
差很小，或者说信号的畸变很小，传输带宽很宽。(3 分)
* 2.5*10−3
= 8.92*104 (5
分)
四、 已知一阶跃光纤纤芯和包层折射率分别为 1.50 和 1.48，纤芯直径 d 为 50 µm ，入射 光波长 0.98 µm 。（25 分）
中科院遥感考博真题整理
2011年3月RS真题一、名词解释1、成像光谱仪通常的多波段扫描仪将可见光和红外波段分割成几个到十几个波段，对遥感而言，在一定的波长范围内，被分割的波段数愈多，及波段取样点愈多，愈接近于连续波谱曲线，一次可以使扫描仪在取得目标地物图像的同时获得该地物的光谱组成，这种既能成像又能获取目标光谱曲线的“谱像合一”的技术，称为成像光谱技术，按该原理制成的扫描仪称为成像光谱仪。
2、空间分辨率针对遥感器或图像而言，指图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，或指遥感区分两个目标的最小角度或线性距离的度量，反映了两个非常靠近的目标物的识别区分能力，有时也称为分辨力或解像力；对地面而言，指可以识别的最小距离或最小目标物的大小。
一般有三种表示方法：①像元，指单个像元所对应的地面面积大小；②线对数，对摄影系统而言，影像最小单元常通过1mm间隔内包含的线对数确定；③瞬时视场，指遥感器内单个探测元件的受光角度或观测视场，单位为毫弧度，瞬时视场越小，最小可分辨单元（可分像素）越小，空间分辨率越高。
3、叶面积指数叶面积指数（LAI）是指每单位地表面积的页面面积比例，它对植物光合作用和能量交换是十分有意义的。
叶片的叶绿素在光照条件下进行光和作用，产生植物干物质积累，并使叶面积增大，叶面积增大则光合作用更强，产生更多的干物质积累，则生物量扩大，同时，叶面积越大，植物群体的反射辐射越强。
页面指数与植被生态生理、叶片生物化学性质、蒸散、冠层光截获、地表第一生产力等密切相关，使它成为研究生态系统一个十分重要的参数。
4、光谱分辨率遥感信息的多波段特性，多用光谱分辨率来描述。
光谱分辨率指遥感器所选用的波段数量的多少、各波段的波长，及波长间隔的大小，即选择的通道数、每个通道的中心波长、带宽这三个因素共同决定光谱分辨率。
光谱分辨率越高，专题研究的针对性越强，对物体的识别精度越高，遥感应用分析的效果越好，如TM在0.45-12.5um有7个波段，记录了同一物体在7个不同波段的光谱响应特性的差异，而航空可见、红外成像光谱仪AVIRIS，在0.4-2.45有224个波段，可以捕捉到各种物质特征波长的微小差异。
河北大学物理学院2010激光原理习题选解
2010级激光原理作业习题选解 （方法和答案仅供参考）第一章：激光的基本原理★2.某一分子的能级E 4到三个较低能级E 1,E 2和E 3的自发跃迁几率分别是A 43=5*107s -1,A 42=1*107s -1和A 41=3*107s -1，试求该分子能级的自发辐射寿命τ4。
若τ1=5*107s -1，τ2=6*10-9s,τ3=1*10-8s 在对E 4连续激发并达到稳态时，试求相应能级上的粒子数比值n 1/n 4，n 2/n 4,n 3/n 4,并回答这时在哪两个能级间实现了集居数反转。
解： 4E 能级的自发辐射寿命4τ为：在连续激发时，对能级3E 、2E 和1E 分别有：44333/n A n τ= 44222/n A n τ= 44111/n A n τ=所以可得：7714411/31051015n n A τ-==⨯⨯⨯= 7924422/1106100.06n n A τ-==⨯⨯⨯=7834433/510100.5n n A τ-==⨯⨯=可见，在能级2E 和4E 、3E 和4E 、2E 和3E 之间实现了粒子数反转。
★3.（1）一质地均匀的材料对光的吸收系数为0.01mm -1，光通过10cm 长的该材料后，出射光强为入射光强的百分之几？（2）一光束通过长度为1m 的均匀激励的工作物质，如果出射光强是入射光强的两倍，试求该物质的增益系数。
解：(1) 出射光强与入射光强之比为所以出射光强只占入射光强的百分之三十七。
(2) 设该物质的增益为g ，则8474434241111 1.110s 910A A A A τ-===≈⨯++⨯40.011001outine e e 0.37l I I α--⨯-===≈即该物质的增益系数约为10.69m -。
第二章：开放式光腔与高斯光束1．激光器的谐振腔由一面曲率半径为1m 的凸面镜和曲率半径为2m 的凹面镜组成，工作物质长0.5m,其折射率为1.52，求腔长L 在什么范围内是稳定腔。
2011考试卷A答案及评分标准
9．绝对黑体辐射通量密度是 波长 和 温度 的函数，当绝对黑体的温度增高时，它的辐射峰值
波长向 短波 方向移动。
10．目标地物的识别特征（图像解译标志）主要有 色调（彩）、 阴影 、 形状 、 纹理 、 图型 等。
11．可见光图像与热红外图像的电磁辐射机理不同，可见光波段以 反射 为主，图像上的色调反映
3．试述遥感图像增强处理的主要方法，并举例说明。（12 分） 主要方法有： 1 彩色增强处理 2 反差增强 3 空间滤波 4 彩色变换 5 图像运算 6 多光谱变换 7 多源信息复合 并要对每一种方法举例说明。
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4．试述遥感图像目视解译方法及目视解译在遥感研究中的作用。（12 分） 遥感图像目视解译主要方法有： （1）直接判读法
遥感导论复习卷 2
一、名词解释：（本题共 6 小题，每题 5 分，共 30 分） 空间分辨率：
扫描成像像元及扫描仪瞬时视场所对应的地面实际大小
亮度系数：
物体的亮度与理想状态下纯白色物体表面的亮度之比。
亮度直方图：
横轴表示灰度级，纵轴表示像元个数或百分比，所形成的统计直方图叫灰度直方图，它表示数 字图像像元亮度分布状态。
第2页共5页
四、问答题：（本题共 4 小题，共 40 分）
1．简述大气层对电磁波的散射作用（8 分） 要点： 大气层对电磁波的传输产生吸收、反射、散射等作用。散射作用根据……分为三种： 瑞利散射： 米氏散射： 非选择性散射： 解释三种散射发生的条件，特点。
2．简述反射率、地物反射光谱特征及影响反射率的因素。（8 分） 要点： 反射率的概念及地物反射率的一般规律； 地物反射光谱特征的概念及含义； 影响反射率的因素： （1）表面的粗糙程度； （2）表面的风化程度； （3）含水性； （4）光照度：阴坡、阳坡； （5） 植被发育程度。 要简要解释如何影响。
整理-博士生资格考试历年考题
2004年资格考试一、简答题1. 溶化金属为何要有一定的过冷度才能观察到析晶现象？2. 陶瓷烧结后期晶粒长大的动力是什么？3. 为什么纯固体相变总是放热反应？二、滑移、孪生、形变带，这三种缺陷如何从形貌上来判断。
三、应变-硬化、弥散-硬化、晶粒细化，这三种强化机制的异同点。
四、三元相图中，垂直截面的线与二元相图中的线有何区别，能否应用杠杆定律，在什么情况下适用？五、纯金属在凝固、溶解、固-液平衡过程中Gibbs自由能与焓变关系图。
六、某金属熔点为600度，问在590度时，凝固能否自发进行，并求此时的熵变。
（已知凝固热ΔH）七、关于配分函数，已知Cp，证明U和Cv的关系式。
八、Au和Ag的晶格常数为0.408和0.409，问1.在Au基体上镀一层100nm的 Ag，用XRD能否检测出这层膜；2.在Au（111）基体上镀一层100nm的 Ag，用XRD能否检测出这层膜；3.在Au（111）基体上，用外延生长的方法生长Ag的（111）面，用XRD能否检测出这层膜；九、透射电镜衍射，如为单晶，则衍射花样为规则排列的斑点，如为单晶，则衍射花样为环。
如有一一维无限长单原子链，用一束电子垂直照射，会出现什么样的衍射花样。
十、单晶Si上镀一层的SiC薄膜，设计一个试验方案分析SiC薄膜的厚度，成份和结构。
2005年4月资格考试（可能）1.说明|Fs|、|Ls|、I电子的含义及其物理意义。
（10分）2.简述双面法测滑移面指数的原理。
（10分）3.给出8个2seita角，判断晶体结构，计算晶格常数a，写出出现衍射线的面族。
（10分）4.某单晶体，X射线沿[0 -1 0]方向入射，晶体[-1 0 0 ]方向竖直，[0 0 1]方向平行于底片。
（a）（-3 -1 0）面一级反射X光的波长。
（b）底片与晶体相距5cm，求劳厄斑在底片上的位置。
（12分）5.Ag、Fe的混合粉末，固溶度极小。
计算在2seita属于[45，110]范围内衍射线条数。
激光原理与激光技术习题答案
激光原理与激光技术习题答案习题一(1）为使氦氖激光器的相干长度达到1m,它的单色性∆λ/λ应为多大？解： 10101032861000106328--⨯=⨯=λ=λλ∆=.L R c(2） λ=5000Å的光子单色性∆λ/λ=10—7，求此光子的位置不确定量∆x解： λ=h p λ∆λ=∆2h p h p x =∆∆ m R p h x 5101050007102=⨯=λ=λ∆λ=∆=∆--(3)CO 2激光器的腔长L=100cm ，反射镜直径D=1.5cm,两镜的光强反射系数分别为r 1=0。
985,r 2=0。
8。
求由衍射损耗及输出损耗分别引起的δ、τc 、Q 、∆νc (设n=1)解： 衍射损耗: 1880107501106102262.).(.a L =⨯⨯⨯=λ=δ-- s ..c L c 881075110318801-⨯=⨯⨯=δ=τ 686810113107511061010314322⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=πντ=--....Q cMHz .Hz ...c c 19101910751143212168=⨯=⨯⨯⨯=πτ=ν∆- 输出损耗： 1190809850502121.)..ln(.r r ln =⨯⨯-=-=δ s ..c L c 881078210311901-⨯=⨯⨯=δ=τ 686810964107821061010314322⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=πντ=--....Q c MHz .Hz ...c c 75107510782143212168=⨯=⨯⨯⨯=πτ=ν∆-(4)有一个谐振腔，腔长L=1m,两个反射镜中,一个全反，一个半反，半反镜反射系数r=0。
99，求在1500MHz 的范围内所包含的纵模个数，及每个纵模的线宽（不考虑其它损耗)解： MHz Hz .L c q 150105112103288=⨯=⨯⨯==ν∆ 11]11501500[]1[=+=+ν∆ν∆=∆q q005.0201.02===T δ s c L c 781067.6103005.01-⨯=⨯⨯==δτ MHz cc 24.01067.614.321217=⨯⨯⨯==-πτν∆(5) 某固体激光器的腔长为45cm,介质长30cm ，折射率n=1.5，设此腔总的单程损耗率0。
激光原理第七版重要习题精选全文
L
p
1
l
1 p
1
naQaa
16KT
1 ma
1 p
1
7.24 1022
p T Qaa
16KT 1 1
ma p
7.24 1022 1018 16 1.381023 300
3.14 300
3.14 44 1.66 1027
41KHz / pa
（3）当 L D 时，其气压为
p
D
53106 41103
L)
0.25
R1
R2
f 0.5
等价共焦腔
0
-1.3
-0.5
0.5
z1
z2
L=0.8
f=0.5
12.在所有a2/Lλ相同而R不同的对称稳定球面腔中，共焦腔的衍射损耗最低。这里L表示 腔长，R＝R1＝R2为对称球面腔反射镜的曲率半径，a为镜的横向线度。
证明：对于共焦腔有： R＝R1＝R2，所以g1=g2=g=0
1.29KPa
所以，当气压小于1.29KPa 的时候以多普勒加宽为主
当气压高于 1.29KPa 的时候，变为以均匀加宽为主。
6.解：(1) 在现在的情况下有
dn2 (t) ( n2 n2 )
dt
s nr
可以解得：
( 1 1 )t
n2 (t) n2 (0)e s nr
可以看出，t时刻单位时间内由于自发辐射而减小的能级之上的粒子数密度为
2
,
I1
)
1 2
gH ( 0 ,
I1
)
可得 ：
IS
H
1 I1 Is
16.有频率为 1， 2 的两强光入射，试求均匀加宽 情况下：
第一二章习题课件
R2 )
0
z2
L(R1 L) (L R1 ) (L R2 )
0.5
f
2
L(R1 L)(R2 L)(R1 R2 [(L R1 ) (L R2 )]2
L)
0.75
ws1 w(z1 ) ws2 w(z2 )
f
1
z1 f
2
1.71 103
w0
f
1
z2 f
2
1.97 103
D2
7.6 107
N
D
6.2 104
m
N 0.5
习题解答
同时，为抑止高阶横模起振，对于高阶横模，总的单程损耗因 子δ应大于0.072，相应的单程衍射损耗因子应大于0.05，由于 横模阶次越大，衍射损耗越大，则只要抑止了TEM01模，则更 高阶的横模也能被抑止，查TEM01的 N~δ 图，得到0.05对应的 N值约为0.8，为使损耗超过该临界值，N应小于0.8，对应于
1
L R1
0且1
L R2
0且(1
L )(1 R1
L
R1 0,R2 0
)1 R2
R1
L且R2
L且R1
R2
L
习题解答
III>凹凸腔（R1>0， R2<0）
0
g1 g2
1
0
(1
L R1
)(1
L R2
)
1
1'
1
L R1
0且1
L R2
0且(1
L )(1 R1
L R2
)
1
R1
0 , R2
0
R1
g0
0.0012 0.3 0.24