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光电子技术新增题目及答案

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8. 使用棱镜耦合将光耦合进入单模光纤中,若棱镜系统的数值孔径NA 是0.3,光源波长是532.8nm ,如果想要单模光纤与棱镜系统的数值孔径匹配,则其纤芯最大可以是多少?试从结果讨论其可行性。 答:单模光纤需要满足:*.. 2.41a N A c ω<=> 2.41..

a N A λ<

=>a<4.28um 一般单模光纤的纤芯在10um 左右,如果纤芯太小,会增加传输损耗,不能进行长距离的传输,所以在设计光纤通信系统时需要注意纤芯以及耦合方式的设计。 15.在弱传导近似下,利用公式(5.97)计算EH 11模和HE 31模的截止条件,并利

用标量模理论解释其物理原因。

对于EH 11模,其截止公式为:1()0J U =,查表得到:U 11=3.832

对于HE 31模,其截止公式为:1()0

J U =(弱传导近似结果)其截至条件为U 11=3.832;这里注意一下由于3(0)0J =所以不能取U=0的根

利用标量模近似分析,EH 11模和HE 31模同属于LP 21模

17.如果在4

1拍长的两个自聚焦透镜对之间的准直光路中插入法拉第旋光器和两个偏振器,就可以做成光纤隔离器,如下图所示,简要说明其原理。

见P211

左侧入射的光束经过聚焦纤维透镜之后成为大致平行的光束,经过0o θ=偏振镜后,偏振方向被调制到与光轴平行,继续经过法拉第旋光器后偏振方向旋转45度,正好通过45o θ=偏振片与另一侧(右侧)聚焦纤维透镜耦合。反射光会再次经过旋光器,偏振继续旋转45度,成为垂直于光轴的方向,不能通过0o θ=的偏振器,从而隔离反射光。

18.(a )单模光纤在z x -平面内弯曲时产生应力双折射,对于石英光纤有

2)(133.0R a

n n n y x -=?-?=δ,这里a 为光纤芯半径,R 为光纤弯曲半径,若用一个光纤圈构成14

波片,0.63m λμ=,m a μ5.62=时,R 应为多大?对于这种弯折

型的光纤器件,设计时应注意什么问题?

(b )若使用POTDR 法对这种光纤圈进行拍长测量,系统中使用到的偏振分束器作用是什么?参考光纤中的偏振演变效应,试设计一套采用逐段剪断法测量光纤拍长的系统。

(a) 对于41波片,20πδ=nL k ,R L π2=,可得mm a R 7.20133.082=??=λπ

1.弯曲后会引入弯曲损耗,注意考虑功耗的问题,以及数值孔径的匹配问题;

2.注意考虑材料的应力系数,是否可以这样弯折。

(b)P244,偏振分束器不仅有分束功能,而且有正交偏振片的功能---只有与入射光偏振方向相互垂直的线偏振光才能反射到APD 上。

19.利用剪切干涉法测量梯度折射率透镜的像差时,观察面上的干涉条纹与经典杨氏双缝干涉不同,其条纹是不等间距的,试分析其原因,并画出光路图予以说明。

由于存在像差,光线会在B 点相交,将B 看做次级光源,经过双频光栅衍射后,会形成两个虚点光源B ’和B ’’,B ’和B ’’在观察面会产生干涉叠加,这里干涉的情况类似于杨氏干涉,但是由于像差在不同点会不同,所以B 会有一定的空间分部,导致干涉条纹的间距会随像差而变化,形成不等间距的干涉条纹。

26.利用散射中能量守恒和动量守恒的关系推导布里渊频移的表达式,并解释单模光纤中的SBS 多为后向散射光的原因。 1)SBS 过程可经典地描述为泵浦光波(即注入光纤的信号光)、斯托克斯光波和声波之间的参量相互作用:

,A P S ωωω<<

根据动量守恒:p s A k k k =+

根据能量守恒:p s A ωωω=+

由于在光纤中,SBS 多为后向散射,故θπ=

由于频移很小,故可以认为:||||p s k k = ,p s n n =

联立可以得到SBS 频移:22A A B p

nv f ωπλ== 2)当泵浦光在光纤中传播时,其自发布里渊散射光沿泵浦光相反的方向传播,当泵浦光的强度增大时,自发布里渊散射的强度增加,当增大到一定程度时,反向传输的斯托克斯光和泵浦光将发生干涉作用,产生较强的干涉条纹,使光纤局部折射率大大增加。这样由于电致伸缩效应,就会产生一个声波,声波的产生激发出更多的布里渊散射光,激发出来的散射光又加强声波,如此相互作用,产生很强的散射,这就是受激布里渊散射(SBS )

29.

请说明光纤激光器的结构,它与光纤放大器的不同,以及光纤激光器和光纤放大器相比于传统器件有哪些优点。

光纤激光器:泵浦光,光纤谐振腔,工作物质(掺杂稀土);

光纤放大器与激光器相比,没有光纤谐振腔结构;

优势:(1)小型化,集成化;

(2)散热性能好,泵浦光转化效率高,阈值低;

(3)由于稀土离子的宽能级结构,输出光可调谐,且输出波长种类较多。

30. 利用光纤中的非线性偏振演变效应,设计出一种被动锁模光纤激光器系统,其系统如下:

PC1和PC2是两块偏振控制器,试利用光纤中的偏振变化解释这种锁模光纤激光器的工作原理。

由隔离器出来的光被PC1变为椭圆偏振光,它在X 方向和Y 方向有不同的光强,这束椭圆偏振光经过光纤,沿X 方向的偏振分量和沿Y 方向的偏振分量经过相同长度的光纤产生的相移却不同,这就使椭圆偏振光的偏振态发生旋转(双折射)。适当选择PC2的位置,使某个偏振态的光的损耗最小,能再次通过隔离器继续振荡,这样就可以利用偏振控制来实现被动锁模。

光电子技术安毓英习题答案完整版

第一章 2. 如图所示,设小面源的面积为?A s ,辐射亮度为L e ,面源法线与l 0 的夹角为?s ;被照面的面积为?A c ,到面源?A s 的距离为l 0。若?c 为辐射在被照面?A c 的入射角,试计算小面源在?A c 上产生的辐射照度。 解:亮度定义: r r e e A dI L θ?cos = 强度定义:Ω Φ =d d I e e 可得辐射通量:Ω?=Φd A L d s s e e θcos 在给定方向上立体角为: 2 cos l A d c c θ?= Ω 则在小面源在?A c 上辐射照度为:2 cos cos l A L dA d E c s s e e e θθ?=Φ= 3.假如有一个按朗伯余弦定律发射辐射的大扩展源(如红外装置面对 的天空背景),其各处的辐亮度L e 均相同,试计算该扩展源在面积为A d 的探测器表面上产生的辐照度。 答:由θcos dA d d L e ΩΦ = 得θcos dA d L d e Ω=Φ,且() 2 2cos r l A d d +=Ωθ 则辐照度:()e e e L d r l rdr l L E πθπ =+=? ?∞ 20 0222 2 7.黑体辐射曲线下的面积等于等于在相应温度下黑体的辐射出射度M 。试有普朗克的辐射公式导出M 与温度T 的四次方成正比,即 M=常数4T ?。这一关系式称斯特藩-波耳兹曼定律,其中常数为5.67?10-8W/m 2K 4 解答:教材P9,对公式2 1 5 1 ()1 e C T C M T e λλλ= -进行积分即可证明。 第二章 3.对于3m 晶体LiNbO3,试求外场分别加在x,y 和z 轴方向的感应主折射率及相应的相位延迟(这里只求外场加在x 方向上) 解:铌酸锂晶体是负单轴晶体,即n x =n y =n 0、n z =n e 。它所属的三方晶系3m 点群电光系数有四个,即γ22、γ13、γ33、γ51。电光系数矩阵为: 第1.2题图

光电子技术安毓英习题答案

光电子技术安毓英习题答案-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

第一章 1. 设在半径为R c 的圆盘中心法线上,距盘圆中心为l 0处有一个辐射强度为I e 的点源S ,如图所示。试计算该点源发射到盘圆的辐射功率。 解:因为 ΩΦd d e e I = , 且 ()??? ? ??+- =-===Ω?22000212cos 12sin c R R l l d d r dS d c πθπ?θθ 所以??? ? ??+-=Ω=Φ220012c e e e R l l I d I π 2. 如图所示,设小面源的面积为A s ,辐射亮度为L e ,面源法线 与l 0的夹角为s ;被照面的面积为A c ,到面源A s 的距离为l 0。若c 为辐射在被照面A c 的入射角,试计算小面源在A c 上产生的辐射照度。 解:亮度定义: r r e e A dI L θ?cos = 强度定义:Ω Φ =d d I e e 可得辐射通量:Ω?=Φd A L d s s e e θcos 在给定方向上立体角为:2 cos l A d c c θ?= Ω 则在小面源在?A c 上辐射照度为:20 cos cos l A L dA d E c s s e e e θθ?=Φ= 3.假如有一个按朗伯余弦定律发射辐射的大扩展源(如红外装置面对的天空背景),其各处的辐亮度L e 均相同,试计算该扩展源在面积为A d 的探测器表面上产生的辐照度。 答:由θcos dA d d L e ΩΦ = 得θcos dA d L d e Ω=Φ,且() 2 2cos r l A d d +=Ωθ 则辐照度:()e e e L d r l rdr l L E πθπ =+=? ?∞ 20 0222 2 4. 霓虹灯发的光是热辐射吗? l 0 S R c L e A s A c l 0 s c 第1.2题图

光电子技术安毓英习题答案

第一章 1. 设在半径为R c 的圆盘中心法线上,距盘圆中心为l 0处有一个辐射强度为I e 的点源S ,如图所示。试计算该点源发射到盘圆的辐射功率。 解:因为 , 且 ()??? ? ??+- =-===Ω?22000212cos 12sin c R R l l d d r dS d c πθπ?θθ 所以??? ? ??+-=Ω=Φ220012c e e e R l l I d I π 2. 如图所示,设小面源的面积为?A s ,辐射亮度为L e ,面源法线 与l 0的夹角为θs ;被照面的面积为?A c ,到面源?A s 的距离为l 0。若θc 为辐射在被照面?A c 的入射角,试计算小面源在?A c 上产生的辐射照度。 解:亮度定义: 强度定义:Ω Φ =d d I e e 可得辐射通量:Ω?=Φd A L d s s e e θcos 在给定方向上立体角为:2 0cos l A d c c θ?= Ω 则在小面源在?A c 上辐射照度为:20 cos cos l A L dA d E c s s e e e θθ?=Φ= 3.假如有一个按朗伯余弦定律发射辐射的大扩展源(如红外装置面对的天空背景),其各处的辐亮度L e 均相同,试计算该扩展源在面积为A d 的探测器表面上产生的辐照度。 答:由θcos dA d d L e ΩΦ = 得θcos dA d L d e Ω=Φ,且() 2 2cos r l A d d +=Ωθ 则辐照度:()e e e L d r l rdr l L E πθπ =+=? ?∞ 20 0222 2 4. 霓虹灯发的光是热辐射吗? ΩΦd d e e I = r r e e A dI L θ?cos = 第1.1题图 第1.2题图

光电子技术安毓英习题答案(完整版)

第一章 2. 如图所示,设小面源的面积为?A s ,辐射亮度为L e ,面源法线与l 0 的夹角为θs ;被照面的面积为?A c ,到面源?A s 的距离为l 0。若θc 为辐射在被照面?A c 的入射角,试计算小面源在?A c 上产生的辐射照度。 解:亮度定义: r r e e A dI L θ?cos = 强度定义:Ω Φ =d d I e e 可得辐射通量:Ω?=Φd A L d s s e e θcos 在给定方向上立体角为: 2 cos l A d c c θ?= Ω 则在小面源在?A c 上辐射照度为:2 cos cos l A L dA d E c s s e e e θθ?=Φ= 3.假如有一个按朗伯余弦定律发射辐射的大扩展源(如红外装置面对 的天空背景),其各处的辐亮度L e 均相同,试计算该扩展源在面积为A d 的探测器表面上产生的辐照度。 答:由θcos dA d d L e ΩΦ = 得θcos dA d L d e Ω=Φ,且() 2 2cos r l A d d +=Ωθ 则辐照度:()e e e L d r l rdr l L E πθπ =+=? ?∞ 20 0222 2 7.黑体辐射曲线下的面积等于等于在相应温度下黑体的辐射出射度M 。试有普朗克的辐射公式导出M 与温度T 的四次方成正比,即 M=常数4T ?。这一关系式称斯特藩-波耳兹曼定律,其中常数为 5.6710-8W/m 2K 4 解答:教材P9,对公式2 1 5 1 ()1 e C T C M T e λλλ=-进行积分即可证明。 第二章 3.对于3m 晶体LiNbO3,试求外场分别加在x,y 和z 轴方向的感应主折射率及相应的相位延迟(这里只求外场加在x 方向上) 解:铌酸锂晶体是负单轴晶体,即n x =n y =n 0、n z =n e 。它所属的三方晶系3m 点群电光系数有四个,即γ22、γ13、γ33、γ51。电光系数矩阵为: L e ?A s ?A c l 0 θs θc 第1.2题图

光电子技术课后答案安毓敏第二版

习 题 1 1. 设在半径为R c 的圆盘中心法线上,距盘圆中心为l 0处有一个辐射强度为I e 的点源S ,如图所示。试计算该点源发射到盘圆的辐射功 率。 ΩΦd d e e I =, 202πd l R c =Ω 202e πd d l R I I c e e ==ΩΦ 2. 如图所示,设小面源的面积为A s ,辐射亮度为L e ,面源法线与l 0的夹角为 s ;被照面的面积为A c ,到面源A s 的距离为l 0。若 c 为辐射在被照面A c 的入射角,试计算小面源在A c 用定义r r e e A dI L θ?cos =和A E e e d d Φ=求解。 4. 霓虹灯发的光是热辐射吗? 不是热辐射。 6. 从黑体辐射曲线图可以看出,不同温度下的黑体辐射曲线的极大值处的波长 m 随温 度T 的升高而减小。试由普朗克热辐射公式导出 常数=T m λ。 这一关系式称为维恩位移定律,其中常数为2.89810-3 m K 。 普朗克热辐射公式求一阶导数,令其等于0,即可求的。 9. 常用的彩色胶卷一般分为日光型和灯光型。你知道这是按什么区分的吗? 按色温区分。 习 题 2 1. 何为大气窗口,试分析光谱位于大气窗口的光辐射的大气衰减因素。 对某些特定的波长,大气呈现出极为强烈的吸收。光波几乎无法通过。根据大气的这种选择吸收特性,一般把近红外区分成八个区段,将透过率较高的波段称为大气窗口。 l 0 S R c 第1题图 L e ?A s ?A c l 0 θs θc 第2题图

2. 何为大气湍流效应,大气湍流对光束的传播产生哪些影响? 是一种无规则的漩涡流动,流体质点的运动轨迹十分复杂,既有横向运动,又有纵向运动,空间每一点的运动速度围绕某一平均值随机起伏。这种湍流状态将使激光辐射在传播过程中随机地改变其光波参量,使光束质量受到严重影响,出现所谓光束截面的强度闪烁、光束的弯曲和漂移(亦称方向抖动)、光束弥散畸变以及空间相干性退化等现象,统称为大气湍流效应。 5. 何为电光晶体的半波电压?半波电压由晶体的那些参数决定? 当光波的两个垂直分量E x ,E y 的光程差为半个波长(相应的相位差为)时所需要加的电压,称为半波电压。 7. 若取v s =616m/s ,n =2.35, f s =10MHz , 0=0.6328m ,试估算发生拉曼-纳斯衍射 所允许的最大晶体长度L max =? 由公式0 2202044λλλs s s f nv n L L =≈<计算,得到 612 2022max 10 6328.0410********.24-?????==λs s f nv L 。 10. 一束线偏振光经过长L =25cm ,直径D =1cm 的实心玻璃,玻璃外绕N =250匝导线,通有电流I =5A 。取韦尔德常数为V =0.2510-5()/cm T ,试计算光的旋转角。 由公式L αθ=、VH =α和L NI H = 计算,得到VNI =θ。 11. 概括光纤弱导条件的意义。 从理论上讲,光纤的弱导特性是光纤与微波圆波导之间的重要差别之一。实际使用的光纤,特别是单模光纤,其掺杂浓度都很小,使纤芯和包层只有很小的折射率差。所以弱导的基本含义是指很小的折射率差就能构成良好的光纤波导结构,而且为制造提供了很大的方便。 15. 光波水下传输有那些特殊问题? 主要是设法克服这种后向散射的影响。措施如下: ⑴适当地选择滤光片和检偏器,以分辨无规则偏振的后向散射和有规则偏振的目标反射。 ⑵尽可能的分开发射光源和接收器。 ⑶采用如图2-28所示的距离选通技术。当光源发射的光脉冲朝向目标传播时,接收器

张永林 第二版《光电子技术》课后习题答案.doc

1.1可见光的波长、频率和光子的能量范围分别是多少? 波长:380~780nm 400~760nm 频率:385T~790THz 400T~750THz 能量:1.6~3.2eV 1.2辐射度量与光度量的根本区别是什么?为什么量子流速率的计算公式中不能出现光度量? 为了定量分析光与物质相互作用所产生的光电效应,分析光电敏感器件的光电特性,以及用光电敏感器件进行光谱、光度的定量计算,常需要对光辐射给出相应的计量参数和量纲。辐射度量与光度量是光辐射的两种不同的度量方法。根本区别在于:前者是物理(或客观)的计量方法,称为辐射度量学计量方法或辐射度参数,它适用于整个电磁辐射谱区,对辐射量进行物理的计量;后者是生理(或主观)的计量方法,是以人眼所能看见的光对大脑的刺激程度来对光进行计算,称为光度参数。因为光度参数只适用于0.38~0.78um 的可见光谱区域,是对光强度的主观评价,超过这个谱区,光度参数没有任何意义。而量子流是在整个电磁辐射,所以量子流速率的计算公式中不能出现光度量.光源在给定波长λ处,将λ~λ+d λ范围内发射的辐射通量 d Φe ,除以该波长λ的光子能量h ν,就得到光源在λ处每秒发射的光子数,称为光谱量子流速率。 1.3一只白炽灯,假设各向发光均匀,悬挂在离地面1.5m 的高处,用照度计测得正下方地面的照度为30lx ,求出该灯的光通量。 Φ=L*4πR^2=30*4*3.14*1.5^2=848.23lx 1.4一支氦-氖激光器(波长为63 2.8nm )发出激光的功率为2mW 。该激光束的平面发散角为1mrad,激光器的放电毛细管为1mm 。 求出该激光束的光通量、发光强度、光亮度、光出射度。 若激光束投射在10m 远的白色漫反射屏上,该漫反射屏的发射比为0.85,求该屏上的光亮度。 322 51122()()()6830.2652100.362()()22(1cos )()0.362 1.15102(1cos )2(1cos 0.001) 1.4610/cos cos cos 0 ()0.3v m e v v v v v v v v v v v K V lm d I d S Rh R R I cd dI I I L cd m dS S r d M dS λλλλλππθλπθπθθπλ-Φ=Φ=???=Φ?Φ= =Ω?Ω ??Ω===-?Φ===?--??====??Φ==52262 4.610/0.0005lm m π=??'2' ''22 2' '2'2 '100.0005(6)0.850.850.85cos 0.85155/cos 2v v v v v v v v l m r m P d r M E L dS l r L d dM l L cd m d dS d πθπθπ =>>=Φ===??Φ====ΩΩ

光电子技术基础考试题及答案

光电子技术基础考试题及答案 一、选择题 1.光通量的单位是( B ). A.坎德拉 B.流明 C.熙提 D.勒克斯 2. 辐射通量φe的单位是( B ) A 焦耳 (J) B 瓦特 (W) C每球面度 (W/Sr) D坎德拉(cd) 3.发光强度的单位是( A ). A.坎德拉 B.流明 C.熙提 D.勒克斯 4.光照度的单位是( D ). A.坎德拉 B.流明 C.熙提 D.勒克斯 5.激光器的构成一般由( A )组成 A.激励能源、谐振腔和工作物质 B.固体激光器、液体激光器和气体激光器 C.半导体材料、金属半导体材料和PN结材料 D. 电子、载流子和光子 6. 硅光二极管在适当偏置时,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。适当偏置是(D) A 恒流 B 自偏置 C 零伏偏置 D 反向偏置 7.2009年10月6日授予华人高锟诺贝尔物理学奖,提到光纤以SiO2为材料的主要是由于( A ) A.传输损耗低 B.可实现任何光传输 C.不出现瑞利散射 D.空间相干性好

8.下列哪个不属于激光调制器的是( D ) A.电光调制器 B.声光调制器 C.磁光调制器 D.压光调制器 9.电光晶体的非线性电光效应主要与( C )有关 A.内加电场 B.激光波长 C.晶体性质 D.晶体折射率变化量 10.激光调制按其调制的性质有( C ) A.连续调制 B.脉冲调制 C.相位调制 D.光伏调制 11.不属于光电探测器的是( D ) A.光电导探测器 B.光伏探测器 C.光磁电探测器 D.热电探测元件 https://www.doczj.com/doc/9c10956334.html,D 摄像器件的信息是靠( B )存储 A.载流子 B.电荷 C.电子 D.声子 13.LCD显示器,可以分为( ABCD ) A. TN型 B. STN型 C. TFT型 D. DSTN型 14.掺杂型探测器是由( D )之间的电子-空穴对符合产生的,激励过程是使半导体中的载 流子从平衡状态激发到非平衡状态的激发态。 A.禁带 B.分子 C.粒子 D.能带 15.激光具有的优点为相干性好、亮度高及( B ) A色性好 B单色性好 C 吸收性强 D吸收性弱 16.红外辐射的波长为( D ). A 100-280nm B 380-440 nm C 640-770 nm D 770-1000 nm 17.可见光的波长范围为( C ).

《光电子技术》期末考试试卷(A卷)答案

西南科技大学2009——2010学年第1学期《光电子技术》期末考试试卷(A卷)

西南科技大学2009——2010学年第1学期 《光电子技术》期末考试试卷(A卷) 31、答: 光子效应是指单个光子的性质对产生的光电子起直接作用的一类光电效应。探测器吸收光子后,直接引起原子或分子的内部电子状态的改变。光子能量的大小,直接影响内部电子状态改变的大小。光子能量是νh,h是普朗克常数, ν是光波频率,所以,光子效应就对光波频率表现出选择性,在光子直接与电子相互作用的情况下,其响应速度一般比较快。5分 光热效应和光子效应完全不同。探测元件吸收光辐射能量后,并不直接引起内部电子状态的改变,而是把吸收的光能变为晶格的热运动能量,引起探测元件温度上升,温度上升的结果又使探测元件的电学性质或其他物理性质发生变化。所以,光热效应与单光子能量νh的大小没有直接关系。原则上,光热效应对光波频率没有选择性。只是在红外波段上,材料吸收率高,光热效应也就更强烈,所以广泛用于对红外线辐射的探测。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。5分32、答: 转移效率:电荷包在进行每一次转移中的效率;2分

不均匀度:包括光敏元件的不均匀与CCD的不均匀;2分暗电流:CCD在无光注入和无电注入情况下输出的电流信号;1分灵敏度:是指在一定光谱范围内,单位暴光量的输出信号电压(电流);1分光谱响应:是指能量相对光谱响应,最大响应值归一化为100%,所对应的波长峰值波长,低于10%的响应点对应的波长称为截止波长;1分噪声:可以归纳为散粒噪声、转移噪声和热噪声;1分 参考答案及评分细则 西南科技大学2009——2010学年第1学期 《光电子技术》期末考试试卷(A卷) 分辨率:是指摄像器件对物像中明暗细节的分辨能力;1分动态范围和线性度:动态范围=光敏元件满阱信号/等效噪声信号,线性度是指在动态范围内,输出信号与暴光量的关系是否成直线关系。1分33、答: 等离子体是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质,它是除去固、液、气态外,物质存在的第四态。等离子体是一种很好的导电体,利用经过巧妙设计的电场和磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。4分等离子体显示搬是利用气体放电产生发光现象的平板显示的统称。1分等离子体显示技术(Plasma Display)的基本原理:显示屏上排列有上千个密封的小低压气体室(一般都是氙气和氖气的混合物),电流激发气体,使其发出肉眼看不见的紫外光,这种紫外光碰击后面玻璃上的红、绿、蓝三色荧光体,它们再发出我们在显示器上所看到的可见光。5分

光电子技术作业解答

赖老师的课到期中考试为止一共有9次作业,依次分别由冯成坤、饶文涛、黄善津、刘明凯、郑致远、黄瑜、陈奕峰、周维鸥和陆锦洪同学整理,谨此致谢! 作业一: 1、桌上有一本书,书与灯至桌面垂直线的垂足相距半米。若灯泡可上下移动,灯在桌上面多高时,书上照度最大(假设 灯的发光强度各向通性,为I0) 解:设书的面积为dA ,则根据照度的定义公式: dA d I dA d E 0Ω==φ (1) 其中Ωd 为上图所示的立体角。 因而有: 2/32222) h (L h dA h L cos dA d +?=+?= Ωθ (2) 将(2)式代入(1)式得到: 2 /3220)h (L h I E += (3) 为求最大照度,对(3)式求导并令其等于零, 计算得: 因而,当高度为m 221 时书上的照度最大。 2、设He-Ne 激光器中放电管直径为1mm ,发出波长为6328埃的激光束,全发散角为=10-3rad ,辐射通量为3mW ,视见函数取 V(6328)=,求: (1)光通量,发光强度,沿轴线方向的亮度 (2)离激光器10米远处观察屏上照明区中心的照度 (3)若人眼只宜看一熙提的亮度,保护眼镜的透射系数应为多少 解:(1)光通量:lm 49.010324.0638V K 3m v =???=Φ??=Φ-θ 发光强度:cd 1024.64 d d I 52v v ?≈Φ=ΩΦ=θπ 亮度:2112 35m /cd 1059.7)10(4 1024.6dAcos dI L ?≈??==-πθ轴 (2)由题意知,10米远处的照明区域直径为: 从而照度为:lx 9.6238)10(4149.0D 4E 2 22 v =??=Φ=-ππ (3)透射率:8114 1026.110 95.710L 1T -?≈?==轴(熙提)

光电子技术题目与答案8页

1) 色温是指在规定两波长处具有与热辐射光源的辐射比率 相同的黑体的温度 2) 自发跃迁是指处于高能级的粒子自发地跃迁到低能级上。 受激跃迁是指由于外界辐射场作用而产生的粒子能级间的跃迁。 3) 受激辐射下光谱线展宽的类型分为均匀展宽和非均匀展宽,其中 均匀展宽有自然展宽、碰撞展宽、热振动展宽,非均匀展宽有多普勒展宽、残余应力展宽。 4) 常见的固体激光器有红宝石激光器、钕激光器、钛宝石激光器(写 出两种),常见的气体激光器有He-Ne激光器、Ar激光器、CO2激光器(写出两种)。 5) 光是一种以光速运动的光子流,光子和其它基本粒子一样,具有 能量、动量和质量;其静止质量为零。 6) 激光与普通光源相比具有如下明显的特点:方向性好、单色性好、相干性好、强度大 7) 简述光子的基本特性。 答:1、光子能量E与光波频率v对应:E=hv 2、光子具有运动质量m,m=E/c2=hv/c2 3、光子的动量与单色平面波矢对应:P=?k 4、光子具有两种可能的独立偏振状态,对应于光波场的两个独立偏振方向 5、光子具有自旋性,并且自旋量子数为整数

8) 简述激光产生的条件、激光器的组成及各组成部分的作用。 答:必要条件:粒子数反转分布和减少振荡模式数 充分条件:激光在谐振腔内的增益要大于损耗 稳定振荡条件:增益饱和效应 组成:工作物质、泵浦源、谐振腔 作用:工作物质:在这种介质中可以实现粒子数反转 泵浦源:将粒子从低能级抽运到高能级的装置 谐振腔:1、使激光具有极好的方向性 2、增强光放大作用 3、使激光具有极好的单色性 1)声波在声光晶体中传播会引起晶体中的质点按声波规律在平衡位置振动,按照声波频率的高低以及声波和光波作用的长度不同,声光相互作用可以分为拉曼-纳斯衍射,布喇格衍射两种类型。 2) 磁光效应是指外加磁场作用所引起的材料光学各项异性,法拉第磁光效应的规律(1)对于给定的介质,光振动面的旋转角与样品的长度和外加的磁感应强度成正比(2)光的传播方向反转时,法拉第旋转的左右方向互换。 3) 电致折射率变化是指晶体介质的介电系数与晶体中的电荷分布有关,当晶体被施加电场后,将引起束缚电荷的重新分布,并导致离子晶格的微小型变,从而引起介电系数的变化,并最终导致晶体折射率变化的现象。 4) 光纤色散的主要危害是使脉冲信号展宽,限制了光纤的宽带或传输容量,多模光纤的色散主要有模色散、材料色散、波导色散

光电子技术安毓英版答案

习 题1 1. 设在半径为R c 的圆盘中心法线上,距盘圆中心为l 0处有一个辐射强度为I e 的点源S ,如图所示。试计算该点源发射到盘圆的辐射功率。 解:ΩΦd d e e I =, 20 2 πd l R c =Ω 20 2 e πd d l R I I c e e ==ΩΦ 2. 如图所示,设小面源的面积为?A s ,辐射亮度为L e ,面源法线与l 0的夹角为θs ;被照面的面积为?A c ,到面源?A s 的距离为l 0。若θc 为辐射在被照面?A c 的入射角,试计算小面源在?A c 上产生的辐射照度。 解:用定义r r e e A dI L θ?cos = 和A E e e d d Φ=求解。 3.假设有一个按郎伯余弦定律发射辐射的大扩展源(如红外装置面对的天空背景),其各处的辐亮度e L 均相同。试计算该扩展源在面积为d A 的探测器表面上产生的辐照度。 解:辐射亮度定义为面辐射源在某一给定方向上的辐射通量,因为余弦辐射体的辐射亮度为 eo e eo dI L L dS = = 得到余弦辐射体的面元dS 向半空间的辐射通量为 0e e e d L dS L dS ππΦ== 又因为在辐射接收面上的辐射照度e E 定义为照射在面元上的辐射通量e d Φ与该面元的面积dA 之比,即e e d E dA Φ= 所以该扩展源在面积为d A 的探测器表面上产生的辐照度为e e d L dS E A π= 单位是2 /W m 4. 霓虹灯发的光是热辐射吗? 解: 不是热辐射。 5刚粉刷完的房间从房外远处看,它的窗口总显得特别黑暗,这是为什么? 解:因为刚粉刷完的房间需要吸收光线,故从房外远处看它的窗口总显得特别黑暗 第1题图 第2题图

光电子技术安毓英习题答案(完整版)

光电子技术题库及答案 (完整版) 第一章 2. 如图所示,设小面源的面积为?A s ,辐射亮度为L e ,面源法线与l 0 的夹角为θs ;被照面的面积为?A c ,到面源?A s 的距离为l 0。若θc 为辐射在被照面?A c 的入射角,试计算小面源在?A c 上产生的辐射照度。 解:亮度定义: r r e e A dI L θ?cos = 强度定义:Ω Φ =d d I e e 可得辐射通量:Ω?=Φd A L d s s e e θcos 在给定方向上立体角为: 2 cos l A d c c θ?= Ω 则在小面源在?A c 上辐射照度为:2 cos cos l A L dA d E c s s e e e θθ?=Φ= 3.假如有一个按朗伯余弦定律发射辐射的大扩展源(如红外装置面对 的天空背景),其各处的辐亮度L e 均相同,试计算该扩展源在面积为A d 的探测器表面上产生的辐照度。 答:由θcos dA d d L e ΩΦ = 得θcos dA d L d e Ω=Φ,且() 2 2cos r l A d d +=Ωθ 则辐照度:()e e e L d r l rdr l L E πθπ =+=? ?∞ 20 0222 2 7.黑体辐射曲线下的面积等于等于在相应温度下黑体的辐射出射度M 。试有普朗克的辐射公式导出M 与温度T 的四次方成正比,即 M=常数4T ?。这一关系式称斯特藩-波耳兹曼定律,其中常数为 5.6710-8W/m 2K 4 解答:教材P9,对公式2 1 5 1 ()1 e C T C M T e λλλ=-进行积分即可证明。 第二章 3.对于3m 晶体LiNbO3,试求外场分别加在x,y 和z 轴方向的感应主折射率及相应的相位延迟(这里只求外场加在x 方向上) 解:铌酸锂晶体是负单轴晶体,即n x =n y =n 0、n z =n e 。它所属的三方晶 L e ?A s ?A c l 0 θs θc 第1.2题图

张永林 第二版光电子技术》课后习题答案

可见光的波长、频率和光子的能量范围分别是多少? 波长:380~780nm 400~760nm 频率:385T~790THz 400T~750THz 能量:~ 辐射度量与光度量的根本区别是什么?为什么量子流速率的计算公式中不能出现光度量? 为了定量分析光与物质相互作用所产生的光电效应,分析光电敏感器件的光电特性,以及用光电敏感器件进行光谱、光度的定量计算,常需要对光辐射给出相应的计量参数和量纲。辐射度量与光度量是光辐射的两种不同的度量方法。根本区别在于:前者是物理(或客观)的计量方法,称为辐射度量学计量方法或辐射度参数,它适用于整个电磁辐射谱区,对辐射量进行物理的计量;后者是生理(或主观)的计量方法,是以人眼所能看见的光对大脑的刺激程度来对光进行计算,称为光度参数。因为光度参数只适用于~的可见光谱区域,是对光强度的主观评价,超过这个谱区,光度参数没有任何意义。而量子流是在整个电磁辐射,所以量子流速率的计算公式中不能出现光度量.光源在给定波长λ处,将λ~λ+dλ范围内发射的辐射通量 dΦe,除以该波长λ的光子能量hν,就得到光源在λ处每秒发射的光子数,称为光谱量子流速率。 一只白炽灯,假设各向发光均匀,悬挂在离地面1.5m的高处,用照度计测得正下方地面的照度为 30lx,求出该灯的光通量。 Φ=L*4πR^2=30*4**^2= 一支氦-氖激光器(波长为)发出激光的功率为2mW。该激光束的平面发散角为1mrad,激光器的放电毛细管为1mm。 求出该激光束的光通量、发光强度、光亮度、光出射度。 若激光束投射在10m远的白色漫反射屏上,该漫反射屏的发射比为,求该屏上的光亮度。 从黑体辐射曲线图可以看书,不同温度下的黑体辐射曲线的极大值处的波长随温度T的升高而减小。试用普朗克热辐射公式导出 式这一关系式称为维恩位移定律中,常数为?10-3m?K。 普朗克热辐射公式求一阶导数,令其等于0,即可求的。教材P8 什么是光辐射的调制?有哪些调制的方法?它们有什么特点和应用? 光辐射的调制是用数字或模拟信号改变光波波形的幅度、频率或相位的过程。 光辐射的调制方法有内调制和外调制。 内调制:直接调制技术具有简单、经济、容易实现等优点。但存在波长(频率)的抖动。 LD、LED 外调制:调制系统比较复杂、消光比高、插损较大、驱动电压较高、难以与光源集成、偏振敏感、损耗大、而且造价也高。但谱线宽度窄。机械调制、电光调制、声光调制、磁光调制 说明利用泡克尔斯效应的横向电光调制的原理。画出横向电光调制的装置图,说明其中各个器件的作用。若在KDP晶体上加调制电压U=Um ,U在线性区内,请写出输出光通量的表达式。 Pockels效应:折射率的改变与外加电场成正比的电光效应。也称线性电光效应。 光传播方向与电场施加的方向垂直,这种电光效应称为横向电光效应。 说明利用声光布拉格衍射调制光通量的原理。超声功率Ps的大小决定于什么?在石英晶体上应加怎样的电信号才能实现光通量的调制?该信号的频率和振幅分别起着什么作用? 当超声波在介质中传播时,将引起介质的弹性应变作时间上和空间上的周期性的变化,并且导致介质的折射率也发生相应的变化。当光束通过有超声波的介质后就会产生衍射现象,这就是声光效应。

光电子技术新增题目及答案

8. 使用棱镜耦合将光耦合进入单模光纤中,若棱镜系统的数值孔径NA 是0.3,光源波长是532.8nm ,如果想要单模光纤与棱镜系统的数值孔径匹配,则其纤芯最大可以是多少?试从结果讨论其可行性。 答:单模光纤需要满足:*.. 2.41a N A c ω<=> 2.41.. a N A λ< =>a<4.28um 一般单模光纤的纤芯在10um 左右,如果纤芯太小,会增加传输损耗,不能进行长距离的传输,所以在设计光纤通信系统时需要注意纤芯以及耦合方式的设计。 15.在弱传导近似下,利用公式(5.97)计算EH 11模和HE 31模的截止条件,并利 用标量模理论解释其物理原因。 对于EH 11模,其截止公式为:1()0J U =,查表得到:U 11=3.832 对于HE 31模,其截止公式为:1()0 J U =(弱传导近似结果)其截至条件为U 11=3.832;这里注意一下由于3(0)0J =所以不能取U=0的根 利用标量模近似分析,EH 11模和HE 31模同属于LP 21模 17.如果在4 1拍长的两个自聚焦透镜对之间的准直光路中插入法拉第旋光器和两个偏振器,就可以做成光纤隔离器,如下图所示,简要说明其原理。 见P211 左侧入射的光束经过聚焦纤维透镜之后成为大致平行的光束,经过0o θ=偏振镜后,偏振方向被调制到与光轴平行,继续经过法拉第旋光器后偏振方向旋转45度,正好通过45o θ=偏振片与另一侧(右侧)聚焦纤维透镜耦合。反射光会再次经过旋光器,偏振继续旋转45度,成为垂直于光轴的方向,不能通过0o θ=的偏振器,从而隔离反射光。 18.(a )单模光纤在z x -平面内弯曲时产生应力双折射,对于石英光纤有 2)(133.0R a n n n y x -=?-?=δ,这里a 为光纤芯半径,R 为光纤弯曲半径,若用一个光纤圈构成14 波片,0.63m λμ=,m a μ5.62=时,R 应为多大?对于这种弯折

《光电子技术》章节练习题及答案

第一章 一、填空题 1、色温是指在规定两波长处具有与热辐射光源的辐射比率相同的黑体的温度。其并非热辐射光源本身的温度。 2、自发跃迁是指处于高能级的一个原子自发地向低能级跃迁,并发出一个光子的过程。受激跃迁是指处于高能级态的一个原子在一定的辐射场作用下跃迁至低能级态,并辐射出一个与入射光子全同的光子的过程。 3、受激辐射下光谱线展宽的类型分为均匀展宽和非均匀展宽,其中均匀展宽主要自然展宽、碰撞展宽、热振动展宽,非均匀展宽主要有多普勒展宽与残余应力展宽。 4、常见的固体激光器有红宝石激光器、钕激光器或钛宝石激光器(写出两种),常见的气体激光器有 He-Ne激光器、CO 激光器或Ar+激光器(写 2 出两种)。 5、光是一种以光速运动的光子流,光子和其它基本粒子一样,具有能量、动量和质量;其静止质量为 0 。 6、激光与普通光源相比具有如下明显的特点:方向性好、单色性好、相干性好,强度大。 7、设一个功率100W的灯泡向各个方向辐射的能量是均匀的,则其辐射强度为100/4π W/sr。 8、设一个功率100W的灯泡向各个方向辐射的能量是均匀的,则其在1m远处形成的辐射照度为100/4π W/m2。 9、设一个功率100W的灯泡向各个方向辐射的能量是均匀的,则其在2m远处形成的辐射照度为100/16π W/m2。 二、解答题 1、简述光子的基本特性(10分) [答]:光是一种以光速运动的光子流,光子和其它基本粒子一样,具有能量、动量和质量。它的粒子属性(能量、动量、质量等)和波动属性(频率、波矢、

偏振等)之间的关系满足:(1)ωνη==h E ;(2)2 2c h c E m ν== ,光子具有运动质量,但静止质量为零;(3) k P ?η?=;(4)、光子具有两种可能的独立偏振态,对应于光波场的两个独立偏振方向;(5)、光子具有自旋,并且自旋量子数为整数,是玻色子。 2、简述激光产生的条件、激光器的组成及各组成部分的作用。(10分) [答]:必要条件:粒子数反转分布和减少振荡模式数。 充分条件:起振——阈值条件:激光在谐振腔内的增益要大于损耗。稳定振荡条件——增益饱和效应(形成稳定激光)。组成:工作物质、泵浦源、谐振腔。 作用:工作物质:在这种介质中可以实现粒子数反转。 泵浦源(激励源):将粒子从低能级抽运到高能级态的装置。谐振腔:(1) 使激光具有极好的方向性( 沿轴线) ;(2) 增强光放大作用( 延长了工作物质 );(3) 使激光具有极好的单色性( 选频 )。 三、计算题 1、设一对激光能级为E 2和E 1(g 2=g 1),相应的频率为ν(波长为λ),各 能级上的粒子数为n 2和n 1。求 (1)当ν=3000MHz,T =300K 时,n 2/n 1=? (2)当λ=1μm,T =300K 时,n 2/n 1=? (2)当λ=1μm, n 2/n 1=时,温度T =? 解:(1) 999 .03001038.110300010626.6exp exp exp 23634121212=??? ? ???????-=??? ? ??-=???? ??--=--T k h T k E E g g n n B B ν (2)

光电子技术安毓英版答案汇编

习题1 1?设在半径为R c的圆盘中心法线上,距盘圆中心为I。处有一个辐射强度为I e的点源S,如图所示。试计算该点源发射到盘圆的辐射功率。 2.如图所示,设小面源的面积为「A s,辐射亮度为L e,面源法线与I。的夹角为被照面的面积为.-:Ac,至価源.■:A s的距 离为I。。若4为辐射在被照面「A c的入射角,试计算小面源在UAc上产生的辐射照度。 3?假设有一个按郎伯余弦定律发射辐射的大扩展源(如红外装置面对的天空背景) 该扩展源在面积为A d的探测器表面上产生的辐照度。 解:辐射亮度定义为面辐射源在某一给定方向上的辐射通量,因为余弦辐射体的辐射亮度为 L = dI e^ = L e dS eo 得到余弦辐射体的面元dS向半空间的辐射通量为 d::「Le。二dS ms d①又因为在辐射接收面上的辐射照度E e定义为照射在面元上的辐射通量d「e与该面元的面积dA之比,即E e e dA L ndS 2 所以该扩展源在面积为A d的探测器表面上产生的辐照度为E e e单位是W/m2 A d 解: l e n R2 =le d「 ,其各处的辐亮度L e均相同。试计算d:」 e e 解:用定义L e

4.霓虹灯发的光是热辐射吗?

学习-----好资料 解: 不是热辐射。 5刚粉刷完的房间从房外远处看,它的窗口总显得特别黑暗,这是为什么? 解:因为刚粉刷完的房间需要吸收光线,故从房外远处看它的窗口总显得特别黑暗 6.从黑体辐射曲线图可以看出,不同温度下的黑体辐射曲线的极大值处的波长 f 随温度T 的升高而减小。试由普朗克 热辐射公式导出 ■m T 二常数。 这一关系式称为维恩位移定律,其中常数为 2.898 10-3m 水。 解:普朗克热辐射公式求一阶导数,令其等于 0,即可求的。 7?黑体辐射曲线下的面积等于在相应温度下黑体的辐射出射度 M 。试由普朗克热辐射公式导出 M 与温度T 的四次方成正 比,即 M 二常数*T 4 ■5 [exp(C 21 / T)-1]及地球面积 ’ 4 R 2 得出地球表面接收到此辐射的功率。 9. 常用的彩色胶卷一般分为日光型和灯光型。你知道这是按什么区分的吗? 解:按色 温区分。 10. :? v dv 为频率在vLI(v ,dv)间黑体辐射的能量密度,'.d-为波长在’L d ■间黑体辐射能量密度。已知 3 3 ;? v =8二 hv / c [exp( hv/kBT)-1],试求 匚。 解:黑体处于温度 T 时,在波长■处的单色辐射出射度有普朗克公式给出: 2-hc 2 M eb - 5 ,[exp(hc/,k )-1] 则上式可改写为 C 1 M e b = 5 ■ [exp(C 2/ T) -1] 将此式积分得 2 M eb 二M eb d ■二5 c d - cT 4此即为斯忒藩一玻尔兹曼定律。 eb 0 3[exp(hc/,k B )-1] = 5.670 10$J / m 2*k 4为斯忒藩一玻尔兹曼常数。 &宇宙大爆炸遗留在宇宙空间的均匀背景热辐射相当于 (1) 此辐射的单色辐射出射度在什么波长下有意义? (2) 地球表面接收到此辐射的功率是多大? 3K 黑体辐射。 解:答(1)由维恩位移定律'm T =2897.9(?im* k )得 2897.9 3 =965.97 J m (2)由M e =d e 和普朗克公式 M e.b dS 这一关系式被称为斯忒藩一玻尔兹曼定律,其中常数为 5.67*10-8W( m 2 K 4)O 式中h 为普朗克常数, c 为真空中光速,k B 为玻尔兹曼常数。令 C i =2二he G 二晋 ^-.2, 4 2 k

《光电子技术》章节练习题及答案

《光电子技术》章节练习题 及答案 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

《光电子技术》章节练习题及答案 第一章 一、填空题 1、色温是指 在规定两波长处具有与热辐射光源的辐射比率相同的黑体的温度。其并非热辐射光源本身的温度。 2、自发跃迁是指 处于高能级的一个原子自发地向低能级跃迁,并发出一个光子的过程 。受激跃迁是指 处于高能级态的一个原子在一定的辐射场作用下跃迁至低能级态,并辐射出一个与入射光子全同的光子的过程。 3、受激辐射下光谱线展宽的类型分为均匀展宽和非均匀展宽,其中均匀展宽主要 自然展宽、碰撞展宽、热振动展宽 ,非均匀展宽主要有 多普勒展宽与残余应力展宽。 4、常见的固体激光器有 红宝石激光器、钕激光器或钛宝石激光器 (写出两种),常见的气体激光器有 He-Ne 激光器、CO 2激光器或Ar +激光器 (写出两种)。 5、光是一种以光速运动的光子流,光子和其它基本粒子一样,具有 能量、动量和质量;其静止质量为 0 。 6、激光与普通光源相比具有如下明显的特点: 方向性好、单色性好、相干性好,强度大 。 7、设一个功率100W 的灯泡向各个方向辐射的能量是均匀的,则其辐射强度为100/4π W/sr 。 8、设一个功率100W 的灯泡向各个方向辐射的能量是均匀的,则其在1m 远处形成的辐射照度为 100/4π W/m 2。 9、设一个功率100W 的灯泡向各个方向辐射的能量是均匀的,则其在2m 远处形成的辐射照度为100/16π W/m 2。 二、解答题 1、简述光子的基本特性(10分) [答]:光是一种以光速运动的光子流,光子和其它基本粒子一样,具有能量、动量和质量。它的粒子属性(能量、动量、质量等)和波动属性(频率、波矢、偏振等)之间的关系满足:(1)ων ==h E ;(2)22c h c E m ν== ,光

光电子技术习题答案

设半径为R c 的圆盘中心发现上,距圆盘中心为l 0处有一辐射强度为I e 的点源S ,如下图所示。试计算该点光源发射到圆盘的辐射功率。 思路分析:要求e φ由公式e e d E dA φ=,e e d I d φ=Ω 都和e φ有关,根据条件,都可求出。解题过程如下: 法一 e e d E dA φ= 故:20 c R e e E dA πφ= ? 又:20 e e I E l = 代入上式可得: 220 e e c I R l φπ= 法二: e e d I d φ= Ω 220 c R l e e I d πφ=Ω? 2 20 e c e I R l πφ= 如下图所示,设小面源的面积为s A ?,辐射亮度为L e ,面源法线与l 0的夹角为s θ;被照面的面积为c A ?,到面源s A ?的距离为l 0。若c θ为辐射在被照面c A ?的入射角,试计算小面源在c A ?上产生的辐射照度。 思路分析:若求辐射照度e E ,则应考虑公式2 0e e I E l =。又题目可知缺少I e ,则该考虑如何求I e 。通过课本上的知识可以想到公式cos e e dI L dS θ =,通过积分则可出I e 。解 题过程如下: 解:

2 0e e I E l = 由cos e e dI L dS θ = 可得 cos s A e e I L dS θ?=? = cos e s L A θ?,故: 22 00cos e e s e I L A E l l θ?= = 假如有一个按朗伯余弦定律发射辐射的大扩展源(如红外装置面对的天空背景),其各处的辐射亮度L e 均相同。试计算该扩展源在面积为A d 的探测器表面上产生的辐射照度。 思路分析:题目中明确给出扩展源是按朗伯余弦定律发射辐射的,且要求辐射照度E e ,由公式e e d E dA φ= 可知,要解此题需求出e d φ,而朗伯体的辐射通量为cos e e e d L dS d L dS φθπ=Ω=?,此题可解。解题过程如下: 解: e e d E dA φ= cos e e e d L dS d L dS φθπ=Ω=? e e e L dS E L dA ππ= = 霓虹灯发的光是热辐射吗? 答:霓虹灯发光是以原子辐射产生的光辐射,属于气体放电,放电原理后面章节会涉及到。而热辐射是指由于物体中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象。因此霓虹灯放电不属于热辐射。 此题不适合做例题,可在相关章节做个小思考题。 刚粉刷完的房间从房外远处看,它的窗口总是显的特别黑暗,这是为什么? 答:刚粉刷完的房间可以看成一个光学谐振腔,由于刚粉刷完的墙壁比较光滑,容易产生几何偏折损耗,故看起来总是特别黑。 这个题目也是不适合作为例题,可以和题一样以思考题的形式出现。 从黑体辐射曲线图可以看出,不同温度下的黑体辐射曲线的极大值处的波长m λ随温度

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