光电技术作业答案

第三章作业解答3.2 沿z 方向传播的平面波相位函数kz t t z −=ωϕ),(，而球面波kr t t z −=ωϕ),(。

证明相速度kv p ω=。

证明：相速度即等相位面的传播速度，定义式为0=⎟⎠⎞⎜⎝⎛=ϕd p dt dz v ，0=ϕd ，表示求相速度的时候须保持相位值不变。

P45对于沿z 方向传播的平面波，相位函数为kz t t z −=ωϕ),(，又因为：kdz dt kz t d d −=−=ωωϕ)(所以当相位值保持不变时0=−=kdz dt d ωϕ，kdz dt =ω，相速度为kdt dz v d p ωϕ=⎟⎠⎞⎜⎝⎛==0而球面波kr t t z −=ωϕ),(，径向距离为dr ，kdr dt kr t d d −=−=ωωϕ)( 所以当相位值保持不变时0=−=kdr dt d ωϕ，kdr dt =ω，相速度为kdt dr v d p ωϕ=⎟⎠⎞⎜⎝⎛==03.3 设单色波电场为)()(kz t i kz t i x Ce AeE +−−−+=ωω，0==z y E E （1）解释它代表什么样的电磁波；（2）求相应的磁场H K（3）求能流密度的平均值。

解（1）该电磁波的电场强度振动方向沿x 方向，为x x E e E KK =，传播方向沿z 方向（从位相因子kz 得出）。

[]0)()(=∂+∂=∂∂=∂∂+∂∂+∂∂=⋅∇+−−−x Ce Ae x E z E y E xE E kz t i kz t i x z y x ωωK 所以它代表无源自由空间内的单色电磁波。

（2）相应的磁场z E e i E z y x e e e i E E E z y x e e e i E i H x y x zy x zy x z y x ∂∂=∂∂∂∂∂∂=∂∂∂∂∂∂=×∇=K K K K K K K K K μωμωμωμω100 111 （0=∂∂yE x ） 所以[][])()()()()()(1kz t i kz t i y kz t i kz t i y kz t i kz t i yCe Ae k e i ikCe ikAee z Ce Ae e i H +−−−+−−−+−−−−=−=∂+∂=ωωωωωωμωμωμωK K K K 磁场强度沿y 方向。

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）。

光电技术答案现代随着时代的发展，电工越来越吃香，我们看看下面的电子电工技术试题答案，欢迎阅读哦！一、填空1、倒闸操作方式时，不容许将设备的电气和机械严防误操作枪机装置（中止），特定情况下例如须要（中止），必须通过值长同意。

2、带电装表接电工作时，应采取防止（短路）和（电弧灼伤）的安全措施。

3、各类作业工人应当被知会其作业现场和工作岗位存有的（危险因素）、防范措施及（事故应急处置措施）。

4、凡在离地面（2）m及以上的地点进行的工作，都应视作（高处）作业。

5、变压器在运转中，其总损耗就是随功率的变化而变化的，其中（铁耗）就是维持不变的，而（铜耗）就是变化。

6、随着负载的变化，变压器的效率也在发生变化。

当（可变损耗）等于（不变损耗）时，其效率将最高。

7、电焊变压器必须存有较低的（电抗），而且可以（调节），其外特性应当就是（陡降）的。

8、绝缘处理工艺主要包括（预烘、浸漆和干燥）三个过程。

9、异步电动机搞耐压试验时，当电压升至（半值）后，应当逐渐跌至全值，通常不少于（10 秒），以免受到冲击电压的影响，然后维持（1）分钟，再降到（半值）以下阻断电源。

10 、交流控制电机可分为（伺服电机、测速发电机和自整角机）三大类。

11 、触点的电磨损就是由触点间（电弧）或（电火）的高温并使触点金属气化和蒸以导致的，机械磨损就是由于触点接触面（喷发）导致的。

12 、交流接触器的栅片灭弧原理是由于触点上方的铁质栅片（磁阻很小），电弧上部磁通大都进入（栅片），使电弧周围空气中的磁场分布形式（上疏下密），将电弧拉入灭弧栅。

电弧被栅片分割多若干短弧，使起弧电（高于），电源电压并产（阴极）效应，栅片又大量吸收电弧的（热量），所电弧被熄灭。

13 、触点压力存有（终压力）和（初压力）之分后。

触点的终压力主要依赖于触点的（材料）与导体的容许（温升）以及电机（稳定性），触点被压力对于交流接触器通常按终压力的（65%~90%）调整，直流接触器按终压力的（60%~80%）调整。

第二章 光电测量的光学基础2.1 试述光通量、发光强度、和光照度的定义和单位。

解：光通量（v Φ）又称光功率，是指发光强度为v I 的光源在单位立体角内的辐射通量，即v v d I d Φ=Ω，其单位为流明（lm ）。

发光强度为（v I ）是指点辐射源在给定方向上的单位立体角内辐射的光通量，即vv d I d Φ=Ω，其单位为坎德拉（cd ）。

光亮度（V L ）是指光源在某方向的单位投影面积上，在单位立体角中发射的光通量，单位坎德拉每平方米（cd/m 2）。

照度（v E ）是指投射到单位面积的光通量v v d E dA Φ= ，单位为流明每平方米（lm/m 2）2.2 试述光照度余弦定律和朗伯定律的含义。

解：光照度余弦定律具体描述为：任意表面上的照度随该表面法线与辐射能传播方向之间的夹角余弦变化。

光照度余弦定律又称为布给定律。

朗伯定律具体描述为：当被光照的表面是理想漫反射表面时（朗伯辐射表面），则由该表面辐射的光强也服从余弦定律，即朗伯辐射表面在某方向辐射光强随该方向和表面法线之间夹角余弦而变化： 0cos I I θθ= 式中，0I 是理想漫反射表面法线方向上的光强；I θ是与法线方向夹角为θ方向的辐射光强。

此时又称为朗伯余弦定律。

2.5 某光源功率为100W ，发光效率为10lm/W,发散角为90°，设光在发散角内均匀。

求该光源的光通量、发光强度，距离光源1m 处与光源指向垂直的平面上的光照度，该平面上0.1s 内的曝光量。

解：（1）∵光源的功率为100W,且发光效率为10lm/W∴光通量∅v=100×10=1000lm（2）∵球体立体角为4π又∵光源的发散角为90°即为球体立体角的四分之一∴光源的发射立体角为π且I v=d∅v dΩ=1000π即光亮度为1000πcd（3）∵光照度E v=d∅v dA其中A=πr2=1×π=π∴照度E v=d∅v dA=1000πlx（4）∵曝光量是照度在时间上的积分0.101000π=100πlx∙s即H v=∫E v dt=0.1×第三章光电测量系统中的光源与光源系统3.1表征光源质量的基本参数有哪些 ?答：表征光源质量的基本参数有如下几个：φ与产（1）发光效率。

光电检测技术第二版答案篇一：《光电检测技术-题库》(2) 】、填空题1. 对于光电器件而言，最重要的参数是、和。

2. 光电倍增管由阳极、光入射窗、电子光学输入系统、和等构成。

3. 光电三极管的工作过程分为和。

4. 激光产生的基本条件是受激辐射、和。

5. 非平衡载流子的复合大致可以分为和。

6. 在共价键晶体中，从最内层的电子直到最外层的价电子都正好填满相应的能带，能量最高的是填满的能带，称为价带。

价带以上的能带，其中最低的能带常称为，与之间的区域称为。

7. 本征半导体在绝对零度时，又不受光、电、磁等外界条件作用，此时导带中没有，价带中没有，所以不能。

8. 载流子的运动有两种型式，和。

9. 发光二极管发出光的颜色是由材料的决定的。

10. 光电检测电路一般情况下由、、组成。

11. 光电效应分为内光电效应和效应，其中内光电效应包括和，光敏电阻属于效应。

12. 半导体对光的吸收一般有、、、和这五种形式。

13. 光电器件作为光电开关、光电报警使用时，不考虑其线性，但要考虑。

14. 半导体对光的吸收可以分为五种，其中和可以产生光电效应。

15. 光电倍增管由阳极、光入射窗、电子光学输入系统、和等构成，光电倍增管的光谱响应曲线主要取决于材料的性质。

16. 描述发光二极管的发光光谱的两个主要参量是和。

17. 检测器件和放大电路的主要连接类型有、和等。

18.. 使用莫尔条纹法进行位移- 数字量变换有两个优点，分别是和19. 电荷耦合器件( ccd )的基本功能是和。

20. 光电编码器可以按照其构造和数字脉冲的性质进行分类，按照信号性质可以分为和。

21. 交替变化的光信号，必须使所选器件的大于输入信号的频率才能测出输入信号的变化。

22. 随着光电技术的发展，可以实现前后级电路隔离的较为有效的器件是。

23. 硅光电池在偏置时，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。

24. 发光二极管的峰值波长是由决定的。

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）。

专业视觉光学技术测验题及答案题目一问题：什么是视觉光学技术？答案：视觉光学技术是指利用光学原理和技术手段来研究和应用于视觉系统的技术领域。

它主要包括图像采集、图像处理、图像分析和图像显示等方面的技术。

题目二问题：请简要介绍视觉光学技术的应用领域。

答案：视觉光学技术在多个领域中得到了广泛的应用。

其中包括医学影像学、工业检测、机器人视觉、安防监控、交通监控、虚拟现实等。

视觉光学技术的应用可以提高生产效率、改善产品质量、增强安全性等。

题目三问题：请解释什么是相机的光圈？答案：相机的光圈是指相机镜头中光线通过的孔径大小。

它通过调整光圈大小来控制进入相机的光线量。

光圈的大小决定了相机的景深和曝光量，较大的光圈可以实现浅景深和更多的进光，而较小的光圈则会增加景深和减少进光。

题目四问题：请解释什么是焦距？答案：焦距是指光学系统中从透镜或镜头到成像面的距离。

在摄影中，焦距决定了成像的视角和放大倍数。

较短的焦距可以提供广角视角和较大的景深，而较长的焦距则可以提供较小的视角和较小的景深。

题目五问题：请解释什么是曝光时间？答案：曝光时间是指相机的快门打开的时间长度，即相机感光元件暴露于光线下的时间。

曝光时间的长短直接影响照片的明暗程度。

较长的曝光时间可以捕捉到更多的光线，适用于拍摄暗场景或者需要捕捉快速运动的场景，而较短的曝光时间则适用于拍摄静止物体或者需要冻结运动的场景。

题目六问题：请解释什么是白平衡？答案：白平衡是指相机调整图像中白色的色温，以保证白色物体看起来真实无色偏。

不同光源的色温不同，例如白炽灯的色温较低，而日光的色温较高。

通过设置白平衡，相机可以校正图像中的色温，使白色物体在不同光源下呈现出相同的颜色。

题目七问题：请简要介绍数字图像处理在视觉光学技术中的应用。

答案：数字图像处理在视觉光学技术中扮演着重要角色。

它可以对采集到的图像进行增强、修复、分析和识别等处理。

常见的数字图像处理技术包括图像滤波、边缘检测、图像分割、目标跟踪等。

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。

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ΘΘ ()122222222211221211001001010E E L IE L I L I L I E R I E L L L L =∴====∴==ΘΘ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）。

作业
1、通过网络、图书馆等检索手段，了解光电探测器（传感器）的研究、开发、生产的现状，撰写3000字的报告，报告内容主要包括：
（1）国外研究所、高校和企业研究、开发与生产的现状和主要技术与产品；（2）国内研究所、高校和企业研究、开发与生产的现状和主要技术与产品；（3）选择部分典型产品介绍。

2、简述你对该课程教师的教学和学生的学习的要求及想法。

3、通过网络、图书馆等检索手段，了解光电探测器（传感器）的现有教材和参考书的现状，选择你感兴趣的教材至少10本，撰写1500字的读书报告，报告内容主要包括：
（1）每本教材的结构、主要内容介绍；
（2）选择两本教材进行比较，分别指出其优缺点；
（3）10本教材中至少包括1本英文教材，并进行国内外教材对比。