光电技术习题&答案提示
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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)到(0.78mμ)范围内的电磁辐射称为光辐射。
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)。
1.利用晶体自发极化特性的光电探测器是 [热释电探测器 ]2.以下各量中不属于辐射度量的是 [ ]A. 辐出度。
B.发光强度。
C. 辐照度。
D. 辐亮度。
3.利用外光电效应的光子探测器是 [ 光电子发射探测器 ]4.以下各物中不属于光伏探测器的是[ ]光电二极管、发光二极管、pin管、雪崩二极管二、简单回答1.光电池有哪些性能参数?(1)光照特性。
(2)光谱特性。
(3)温度特性。
〔4〕频率特性。
(开路电压、内阻、电容量、寿命)。
2.光电倍增管的放大倍数[电流增益]与哪些因素有关?放大倍数[电流增益] G=f(gδ)n。
与第—倍增极对阴极发射电子的收集率f、倍增极间的传递效率g、倍增极的倍增系数δ以及倍增极个数n有关。
3.光子探测器有哪几种?(1)光电子发射探测器。
(2) 光电导探测器。
(3) 光伏探测器。
(4)光电磁探测器。
4.温差电效应包含哪几种效应?(1)塞贝克效应。
(2)珀耳帖效应。
(3)汤姆逊效应·5光伏探测器按照对光照敏感结的种类可分为哪几种类型?光伏探测器按照对光照敏感结的种类可分为pn 结型、pin结型、金属半导体结型(肖特基势垒型)和异质结型。
三、简单叙述题)2.简述热释电探测器的热释电效应。
(1)某些物质自发极化选择性,表面带电,成为极性晶体。
(2)平时被自由电荷补偿而不显极性。
(3)自发极化与温度有关,当物质吸收光辐射升温时,自发极化加强。
(4)而自由电荷补偿需要较长时间。
如果温度快速变化,则表面有随之变化的电荷。
3.光子探测器和热探测器特性上有何差别。
光子探测器热探测器机理光子效应光热效应光谱响应选择性非选择性响应量电压、电流和温度有关量响应时间 快 慢4.简述光电导探测器的光电导效应。
光子作用于光电导材料,形成本征吸收或杂质吸收,产生附加的光生载流子.从而使半导体的电导率发生变化,这就是光电导效应。
价带种的电子吸收光子进入导带成为导电电子,留下的空穴也导电,这就是本征吸收所产生的本征光电导。
一、填空题1.彩色CRT是通过红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色组合产生彩色视觉效果。
荧光屏上的每一个像素由产生红(R)、绿(G)、蓝(B)的三种荧光体组成,同时电子枪中设有个阴极。
为了防止每个电子束轰击另外两个颜色的荧光体,在荧光面内侧设有。
2.液晶的电光效应包括4个:,,,。
3. LCD驱动方式中,有源矩阵方式利用LCD所具有的存储作用,以一次性的扫描,即可进行图像显示。
4.利用人眼的视觉暂留特性,采用反复通断电的方式使LED器件点燃的方法就是法,该技术的优点在于:能够提供高质量的白光、应用简单、效率高。
但有一个致命的缺点是容易产生,有时甚至会产生人耳能听见的噪声。
5.等离子体显示板是由几百万个像素单元构成的,每个像素单元中涂有荧光层并充有气体。
它主要利用电极加电压、惰性气体游离产生的激发荧光粉发光制成显示屏。
6.激光电视机有3种光线处理方式:一种是技术,此项技术需要很精细的镜片加工和装配;另外两种是技术和激光技术。
是非判断题1.对比度指画面上最大亮度和最小亮度之比,该指标与环境光线有很大关系()2.电子枪是由灯丝和阴极构成的()3. 液晶的双折射效应只有在加电的情况下才能表现出来()4.TFT液晶和TN液晶显示原理的最大不同是TFT液晶FET晶体管具有电容效应,而TN液晶没有()5.OLED与LCD一样,也有主动式和被动式之分,被动方式下由行列地址选中的单元被点亮;主动方式下,发光单元在TFT驱动下点亮()6.LED屏不能播放视频()7.PDP显示器前玻璃板结构在前玻璃板上,成对地制作有扫描和维持透明电极, 其上覆盖一层电介质,MgO保护层覆盖在电介质上()8. PDP的亮度控制通过改变等离子体放电时间实现,即子场驱动技术()9. 场致发射显示就是CRT显示的改进()10. CRT显示,电视机扫描一帧图像要返回525次,但实际上要少于525次()二.选择题1.显示器件的主要性能指标不包括()A像素B亮度、对比度、灰度C分辨力、清晰度D驱动电源2.描述彩色光的3个基本参量不包括()A色调 B 饱和度C 明度 D 灰度3.CRT显示器工作时,电子枪中()大量发射电子。
任何温度下对任何波长的入射辐射能的吸收比都等于1,称为( A ).A.黑体B.灰体C.黑洞D.绝对黑体半导体中施主能级的位置位于( A )中.A. 禁带B. 价带C. 导带D. 满带热效应较大的光是( C ).A. 紫光B. 红光C. 红外D. 紫外为了实现均匀倍增,雪崩光电二极管衬底掺杂材料要求( A ).A.浓度均匀B. 浓度大C. 浓度小D. 浓度适中光纤折射率纤芯n1、包层n2、外套n 3的关系是( B ).A. n1> n2> n3B. n1> n3> n2C. n3> n2> n1D. n2> n3> n1硅光电二极管与硅光电池比较,前者( A ).A.掺杂浓度低B.电阻率低C.零偏工作D.光敏面积大卤钨灯是一种( B ).A.气体光源B. 热光源C. 冷光源D. 激光光源在光电倍增管中,产生光电效应的是( A ).A.阴极 B. 阳极 C. 倍增极 D. 玻璃窗像管中( D )的出现和使用,成为了第一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. 光纤面板半导体结中并不存在( D ).A. PN结B. PIN结C. 肖特基结D.光电结光通量是辐射通量的( A )倍.A. 683B. 1/683C. 863D. 1/863面阵CCD主要是通过( A )工作.A. 电荷B. 电压C. 电流D. 电阻光度量是辐射度量的( C )倍.A.683B. V(λ)C.683 V(λ) D . 1/683 V(λ)任何温度下对任何波长的入射辐射能的吸收比都小于1,称为( B ).A.黑体B.灰体C.黑洞D.绝对黑体半导体中受主能级的位置位于( A )中.A. 禁带B. 价带C. 导带D. 满带属于成像的器件是( C ).A. LDB. LEDC. CCDD. PMT充气卤钨灯是一种( B ).A.气体光源B. 热光源C. 冷光源D. 激光光源热效应较小的光是( D ).A. 紫光B. 红光C. 红外D. 紫外在光电倍增管中,产生二次电子发射的是( C ).A.阴极 B.阳极 C. 倍增极 D. 玻璃窗光纤纤芯、包层、外套的折射率n1、n2、n0的关系是( D ).A. n1> n2> n0B. n2> n0> n1C. n0> n2> n1D. n1> n0> n2光照一定,短路电流与入射光波长的关系,属光电池的( C )特性:A. 频率;B. 伏安;C. 光谱;D. 温度.像管中( C )的出现和使用,成为了第二代像管出现的标志性部件。
光电显示技术复习题复习题一、填空题1. 调Q技术是为了使达到MW级以上,而使分散在数百个小尖峰中辐射出来的能量集中在很短的一个时间间隔内释放。
2. 形成的位相光栅是固定在空间的,可以认为是两个相向的行波的结果。
3. 、和一起构成一个电子透镜,使电子束汇聚成一束轰击荧光屏荧光粉层。
3. LED显示屏上数据的传输方式主要有和两种,目前广为采用的是控制技术。
4. 激光电视机有三种光线处理方式:、和。
5.所谓就是对色度曲线的选择,色度曲线的不同对图像颜色、亮度、对比及色度有极大影响6.亮度是指显示器荧光屏上荧光粉发光的与其接受的电子束能量之比。
7. CRT屏幕的亮度取决于荧光粉的、及电子的。
8.利用人眼的视觉暂留特性,采用反复通断电的方式使LED器件点燃的方法就是。
9.一个电视场的8位数字视频复合信号通过8子场再现,每一子场的的时间相同,但是每一子场的的时间不同。
10. 是指每秒钟电子枪扫描过图像的个数,以为单位。
11.CRT显像管有五部分组成:、、、荧光粉层和玻璃外壳。
12. 是指液晶显示器各像素点对输入信号反应的速度,即像素由暗转亮或亮转暗的速度,此值越越好。
13.所谓液晶是指在某一温度范围内,从外观看属于具有流动性的,同时又具有光学双折射性的。
14.LCD驱动方式有静态、动态、以及 4种方式。
15.典型LED显示系统一般由、和以及组成。
16.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。
17. 颜色包括三个特征参数:、、。
18.将光信息写入LCD的激励方式中有方式、方式和方式。
19.等离子体显示单元的发光过程分为4个阶段:、、放电发光与维持发光和。
20.铁电陶瓷发生极化状态改变时,其-温度特性发生显著变化,出现,并服从Curie-Weiss定律。
21.液晶的物理特性是:当时导通,排列变得有序,使光线容易通过;时排列混乱,阻止光线通过。
12.彩色PDP的电流部分的功耗大致分为3部分:、和部分。
光电检测技术光电检测技术试卷(练习题库)1、光电检测系统通常由哪三部分组成?2、光电效应包括哪些?3、外光电效应4、内光电效应5、简述内光电效应的分类?6、光电导效应7、光生伏特效应8、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件,按用途可分为哪几种?9、激光的定义,产生激光的必要条件有什么?10、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出?11、 CCD是一种电荷耦合器件,CCD的突出特点是以什么作为信号,CCD的基本功能是什么?12、根据检查原理,光电检测的方法有哪四种?13、光热效应应包括哪三种?14、一般PSD分为两类,一维PSD和二维PSD,他们各自用途是什么?15、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器,它的结构特点是有一个真空管,其他元件都在真空管中,真空光电器16、响应度(或称灵敏度)17、亮电流18、光电信号的二值化处理19、亮态前历效应20、热释电效应21、暗态前历效应22、简述雪崩光电二极管的工作原理?23、简述光生伏特效应与光电导效应的区别?24、简述光生伏特效应与光电导效应的联系?25、什么是敏感器?26、简述敏感器与传感器的区别?27、简述敏感器与传感器的联系?28、简述发光二极管的工作原理?29、简述PIN型的光电二极管的结构?30、简述PIN型的光电二极管的工作原理?31、简述PIN型的光电二极管的及特点?32、简述光电检倍增管的结构组成?33、简述光电检倍增管的工作原理?34、简述CCD器件的结构?35、简述CCD器件的工作原理?36、举例说明补偿测量方法的原理?37、举例说明象限探测器的应用。
38、坎德拉(Candela,cd)39、象增强管40、本征光电导效应41、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42、光源选择的基本要求有哪些?43、光电倍增管的供电电路分为负__供电与正__供电,试说明这两种供电电路的特点,举例说明它们分别适用于哪44、为什么结型光电器件在正向偏置时,没有明显的光电效应?它必须在那种偏置状态?为什么?45、为什么发光二极管的PN结要加正向电压才能发光?而光电二极管要零偏或反偏才能有光生伏特效应?46、简述三种主要光电效应的基本工作原理?47、光电探测器与热电探测器在工作原理、性能上有什么区别?48、简述光电探测器的选用原则?49、简述光电池、光电二极管的工作原理及区别?50、叙述实现光外差检测必须满足的条件?51、光具有的一个基本性质是()。
1章习题答案1 •什么是人眼的视见函数,明适应和暗适应分别是什么意思?答:由于光度测量依赖于人的视觉器官的生理特性,为了统一评价标准,引入了视见函数、也称光谱 光视效率的概念。
明适应是指正常人眼对亮度水平在几坎德拉每平方米以上的适应状态,处于明适应条件 卞的视觉叫明视觉。
正常人眼所适应的亮度水平在百分之几坎德拉每平方米以下的视觉叫暗视觉。
2. 试简述辐射量和光度量的区别。
答:对电磁辐射能量进行客观计量的学科称辐射度学,与之测量相关的物理量即为辐射量;考虑到人 眼的主观因素后的相应计量学科称为光度学;与之测量相关的即为光度量。
3. 试叙述光度量中几个光学量之间的关系。
答:几个光学量之间的关系可以如图1・3所示:4•什么是外光电效应?其代表器件是什么?答:在光的作用下,'金属或半导体材料中的电子吸收足够高的光子能量,逸出物体表面向外发射的现 彖叫做外光电效应,也叫光电发射效应。
它是真空光电器件光电阴极工作的物理基础。
其代表器件是真空 光电管,或倍增光电管。
5•什么是光生伏特效应?光伏器件有哪些,试叙述其各自的应用场合。
答:光生伏特效应是基于半导体PN 结基础上的一种将光能转换成电能的效应。
光伏器件有光电二极管、光电三极管、硅光电池等等。
6. 简述光源的分类。
答:光源可以分为自然(天然)光源和人造光源。
人造光源又可以分为物理光源和电光源。
物理光源 主要是从人工取火开始,到后来的油灯、蜡烛等。
而1879年爱迪生发明的白炽灯则开启了电光源的时代。
光源的分类如图1J1所示。
(热辐射型(白炽灯、卤铛灯)3气体就:电型(汞灯、钠灯、金卤灯,等) 光致发光型(荧光灯)2<电致发光型(LED 、LD ) a7. 试比较气体发光型光源和热辐射型光源的不同和相同之处。
答:两者的不同之处在于:气体放电光源是利用气体放电的发光原理制成的,如高压汞灯、高压钠灯、 金属卤化物灯等。
热辐射光源是发光物体在热平衡状态下,使热能转变为光能的光源,如白炽灯,卤钩灯 等。
光电技术练习题一、选择题1. 光电效应是指()。
A. 光线经过媒质传播B. 光线不被媒质吸收传播C. 光线与物质相互作用产生电磁波D. 光线与物质相互作用产生电子运动2. 下列关于光电效应的说法错误的是()。
A. 逸出功与金属种类无关B. 频率越高,逸出电子的动能越大C. 逸出电子动能与光强度成正比D. 光电效应只发生在金属上3. 当光频率不变时,通过光电效应逸出电子的动能与入射光的()成正比。
A. 光强度B. 波长C. 速度D. 相位4. 下列关于光电效应的解释错误的是()。
A. 光的粒子性表现为光子B. 光照射在金属上,金属中的电子受到能量转移而逸出C. 波动模型可以解释光电效应D. 逸出速度与光子的能量有关5. 关于光电管的说法正确的是()。
A. 光电子发射是通过第一级光电倍增效应实现的B. 光电流的强度与入射光的频率无关C. 光电流的强度与入射光的光强度成正比D. 光电子发射是通过光电效应实现的二、填空题1. 光电效应在()年被爱因斯坦解释。
2. 光电效应是电磁辐射与物质的()相互作用的结果。
3. 光电效应起源于金属内的()。
4. 入射光的频率达到临界频率时,逸出电子的动能为()。
三、计算题1. 入射在铝金属上的光的波长为500nm,计算逸出的电子动能。
(已知铝金属的逸出功为4.08eV)(解答)根据能量守恒定律,光子的能量等于电子的逸出功加上电子的动能。
光子的能量: E = hc/λ,其中h为普朗克常数,c为光速,λ为入射光的波长。
电子的逸出功: W = 4.08 eV逸出电子的动能: K = E - W代入数值计算:E = (6.63e-34 J·s * 3e8 m/s) / (500e-9 m) ≈ 3.98 eVK = 3.98 eV - 4.08 eV ≈ -0.1 eV由于逸出电子动能为负数,说明电子无法逸出。
2. 光照射在钠金属上的波长为400 nm的入射光,计算逸出的电子动能。
《光电技术》习题第一章第一部分:1.已知表示光电导体的灵敏度的G(光电增益)= βτ/ tL ,式中β为量子产额;τ为光生载流子寿命;tL为载流子在光电导两极间的渡越时间,如果在光电导体中自由电子与空穴均参与导电,请推导:G = β(τnμn +τpμp )U/l2式中τn和τp分别为自由电子和空穴的寿命;μn和μp分别为自由电子和空穴的迁移率。
(答案见课本P6)2.简答P型与N型半导体杂质能级区别.3.比较直线性光电导与抛物线性光电导的主要特性。
(答案见讲稿1.1.3的P7,10)4.举一简例说明研究光电导的光谱分布有何实际应用。
5.简述光生伏特效应与热释电效应的原因及其应用。
(答案见讲稿1.1.4&1.1.5的P1,6)6.观察图1.1.3-4,指出本征光电导与杂质光电导的长波限位置。
7. 设在半径为R c的圆盘中心法线上,距盘圆中心为l0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。
第1题图8. 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。
用定义r r e e A dI L θ∆cos =和AE e e d d Φ=求解。
*9. 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λm 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2.898⨯10-3m •K 。
第2题图第二部分:1.正透镜的共同特征是中心厚度比边缘厚度厚;负透镜的共同特征是中心厚度比边缘厚度薄。
2.单片正透镜是一个最简单的放大镜。
3.工作在物镜面附近的透镜称为场镜4.探测器与浸没透镜平面间或胶合或光胶,使像面浸没在折射率较高的介质中。
它的主要作用是显著地减小探测器的光敏面积,提高信噪比。
5.阶梯透镜是有“阶梯”形不连续表面的透镜;“阶梯”由一系列同心圆环状带区构成,故又称环带透镜。
优点:厚度小,重量轻,光吸收损失小。
6.设球面曲率半径为R,则球面镜的焦距为R/2,这一数值与光的波长无关,也就是说球面镜不产生色差7.光锥为一种非成像的聚光元件,可增加光照度或减小探测器面积的作用8.光楔常用作光学测微器或补偿器,利用光楔的移动或转动来测量或补偿微小的角量或线量。
9.干涉滤光片主要功能是分割光谱带,常见的有:截止滤光片和带通滤光片10.光调制指的是使光信号的一个或几个特征参量按被传送信息的特征变化,以实现信息检测传送目的的方法。
11.分别简答下列三个图调制方法(光强度调制)(答案见课本P32)12.光波在传播时被超声波衍射的现象叫做声光效应。
13.利用偏振光振动面旋转,实现光调制最简单的方法是用两块偏振器相对转动,按马吕斯定理,输出光强为__________,式中I0为两偏振器主平面一致时所通过的光强;α为两偏振器主平面间的夹角。
(答案见讲稿1.2.3的P12)14.克尔效应:指的是某些各向同性的介质在电场作用下变成各向异性,光束通过将会产生双折射现象。
15.实验表明,克尔效应的两束偏振光的折射率之差ne -n与电场E的平方成正比,而泡克耳效应的两束偏振光的折射率之差ne-n0 与所加电场E成正比。
(答案见讲稿1.2.3的P14)16何为磁光效应?目前在磁光效应方面,主要是哪两种效应来获得光偏振调制?“法拉第”旋光效应偏振光在磁场内偏振面旋转的角度表达式如何?17.光的频率调制,主要是指光学多普勒频移18.波长调制有哪几种(至少举三种)?下图为利用热色物质颜色变化的波长调制来检测液体温度的示意图,说明其检测原理。
19. 放大器的电压放大系数通常是频率的复函数,可以写成_______. 式中f 是频率,ω是角频率,│A u (j ω)│表示放大器的放大量与频率的关系,称为幅—频特性,φ(ω)表示放大器输出相对于输入的相位差与频率的关系,称为相—频特性,它们合称为放大器的频率特性,也称为频率响应。
(答案见讲稿1.3.1的P 3) 20. 共模抑制比(CMRR):差模增益 和共模增益的比值 。
21.利用理想运算放大器的近似条件写出下列各图的u 0的值(答案见讲稿1.3.1的P 9,17,19,21)图a 图b图c22 .上题的图b 中,当输入为方波时,输出为_______;图C 中,当输入为方波时,输出为________,当输入为正弦波时,输出为_____。
23衰减很小的频带称为通带;衰减大的频带称为阻带;通带和阻带交界处的频率称为截止频率。
24 指出下面两图各何种滤波器,分别写出其传递函数及幅频特性表达式u i∞- ++uoRR2 C + u I R’ u O A-R RfC ∞RR1R F +- + iU •o U •R F iU •25. 写出下图的传递函数(答案见讲稿1.3.2的P 12)26下图所示为开关电容滤波器,画出其等效电路并写出其传递函数27下图为迟滞比较器电路,请写出其迟滞宽度 (上门限电压UIH 和下门限电压UIL 之差) ΔU 表达式. (答案见课本P 60)28.下图为采样保持电路的原理图。
请简要分析其工作原理∞RR1R F C+ - + i U •oU •CR第二章1.电子在低能级与高能级之间可以有哪3 种跃迁?(答案见讲稿2.1的P5)2 激光器稳定工作的两个必要条件什么?3 简要比较LED与LD原理和特性的相同点与不同点(答案见讲稿2.1的P13,2.2的P2)4.液晶显示器件(LCD)是利用液态晶体的光学各向异性特性,在电场作用下对外照光进行调制而实现显示的。
5.什么是液晶?分为哪两大类? 作为显示技术应用的为哪类液晶?(答案见讲稿2.3的P1,2)6. LCD能工作的极限温度范围基本上由液晶的熔点和液晶的清亮点确定。
7. 向列相(Nematic Liquid Crystals)液晶的特点?(答案见讲稿2.3的P2,3)8.在外电场作用下,P型液晶分子长轴方向平行于外电场方向,N型液晶分子长轴方向垂直于外电场方向。
目前的液晶显示器件主要使用P型液晶。
9.彩色显像管中,为了防止每个电子束轰击一个像素中的另外两个颜色的荧光体,在荧光面内侧设有选色电极荫罩。
10.显像管中,电子束轰击荧光粉时,荧光粉的分子受激而发光,当电子束的轰击停止后,荧光粉的光亮并非立即消失,而是按指数规律衰减,这种特性称为余辉特性。
11.显像管中,栅极所加电压的大小控制屏幕光点的亮暗第三章1.简述四种光电效应:(答案见课本P95)2.光电信息转换器件的主要特性中,光谱特性与频率特性有何区别?2.光电倍增管的电子光学系统任务是什么?3.光敏电阻利用光电导效应制成。
当入射光子使电子由价带跃升到导带时,导带中的电子和价带中的空穴二者均参与导电,因此电阻显著减小,称为光敏电阻。
4.说出下面两图中右图的优点5.P214:第29题(答案见课本P105)7.画出光电池带负载时的等效图,说明负载太大时的后果。
(答案见课本P106)8.硒光电池与硅光电池中,哪个在人的视觉范围内?9.P214:第23题(答案见课本P114)10.分析右图的测量原理11.画出热释电的典型输出电路。
(答案见课本P117)12.下图热释电防盗报警器的电路图,分析其电路工作原理。
13.何为PSD?分析下图的工作原理。
(答案见课本P122)14.描述CCD 的MOS光敏元工作原理15.结合教材图3.2.2-2及图3.2.2-3说明CCD移位寄存器工作原理(答案见课本P124)16.结合教材图3.2.2-4及图3.2.2-5说明CCD光敏单元中的电荷向移位寄存器转移的工作过程。
17下图所示为用二块CCD测量大物体直径D的示意图。
设所用的CCD有N0个光敏元,每个光敏元的大小为13μ,CCD间的距离固定为L, CCD1的计数值为N1,CCD2的计数值为N2,写出D值表达式(答案见课本P128)18 P214:第31题19.增量式编码器的原理是光栅的莫尔条纹。
20.二进制编码方式中,码盘的码道数n和码道编码容量M之间关系为_____21 简要说出循环码盘的三个特点(答案见讲稿3.3.2的P7)22.右图为格雷码图案(白的表示透光“1”),请用线在该图上画出编码输出为“00011”时的位置23画出循环码的译码电路示意图(答案见课本P138)24.名词解释:Sagnac 效应第四章1.什么叫差动法?(答案见课本P142)2.以下图为例叙述相敏检波器的原理。
3.举例说明脉冲法测量物理量的工作原理。
(答案见课本P145)4.相位测距法中,由D=λ(M十Δm)可知,如果测得光波相位移φ中2π的整数和小数,就可以确定出被测距离值,所以调制光波可以被认为是一把“光尺”,其波长λ就是相位式激光测距仪的“测尺”长度。
用一组测尺共同对距离D进行测量可以解决距离的多值解,其实质是解决了测距仪高精度和长测程的矛盾。
在这组测尺中,最短的测尺保证了必要的测距精度,而较长的测尺则保证了仪器所必要的测程。
5.下图为大直径的光电检测的示意图,请说明测量原理(答案见课本P150)6.结合维恩公式和下图说明光电比色温度计的测量原理。
(图中7为流比计)7.双向可控硅有四种触发方式,工作在第一象限有二种触发方式1+和1-,工作在第三象限有二种触发方式3+和3-。
1+触发形式:T1对T2加正电压,G对T2加正电压;1-触发形式:T1对T2加正电压,G对T2加负电压;3+触发形式:T1对T2加负电压,G对T2加正电压;3-触发形式:T1对T2加负电压,G对T2加负电压;(答案见课本P164)8.下图为一双向可控硅触发电路,请分析其工作原理。
9.下图为一实用的路灯控制电路,请分析控制原理。
(答案见课本P166)10. 光控电焊眼罩工作原理如图所示,当液晶屏P不通电时,液晶是透明.的,眼睛可以通过液晶屏看到焊点的情况。
当液晶屏P通电时,液晶发生偏转,透光度大大减小。
电焊光不会对眼睛产生危害。
图中,R D2 用来接收电焊强光,R D1 用来接收外界自然光。
试分析该装置的工作原理,指出各元器件的作用。