光电测试技术-第7章(1)
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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?聲;辽一型号的光敏电阻,在不同光照下和不同的环境温度下,其光电导灵歆度和时间常数不相同.在照度相同而温度不同时,苴尤电导灵啟度不相同和时间常数也不相同.其材料性质一样,只是决定了q的值一定,光照度和环境温度不同,则产生的光生电子派度和热生电子浓度各貝’决定了T值不同,照度相同决定光生电子浓度珂司:温度不司决定了热主电子浓度不同,同样也决定了T值不同。
由―嚳兰匚弱頤射)和(强辐射〉可推出光电灵敏度hcP 2 尸h v K f l'*不相同,由1 = 1比(1 —亡“)(弱辐射》和△打=小却扫nh丄〔强辐射)可推出时间常数不相r 同.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力□,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。
)。
图7-2 衍射光强分布的记录方法
为选择上述测量方法的一种作为仪器的最完善方案,必须从测量要求的度,尺寸变化的动态范围,线性,被测物体可能的空间位置变化等方面
矩形孔的衍射
)
不同焦距时的L-w特性
图7-3 间隙计量法的应用
图7-4 间隙计量法的基本装置
图7-5 线胀系数测量原理图
图7-7 衍射试件平台示意图
图7-7是测定薄膜厚度的一个例子,图7-7a)中,轧辊处于静止状态,
图7-8 反射衍射法(7-15)
图7-11 分离间隙法原理现衍射条纹光强呈不对称的分布。
图7-14巴俾涅原理
为获得明亮的远场条纹,一般用透镜在
所
则计算公式为:。
第一章1.本课程的名称为?光电检测技术(只输入汉字,不加书名号,不加任何标点)2.本课程教材的名称为?光电测试技术(只输入汉字,不加书名号,不加任何标点,不写版次)3.本课程主要讲解内容为教材中的前五章和将在第二三章之间增加的补充内容。
√4.光电检测技术是将电子学与光学融合为一体,通过电信号到光信号的转换来实现信息获取、处理与测量的技术。
√5.光电检测技术的特点是(D)。
A.高精度,高速度,具有很强的信息处理与运算能力B.非接触,远距离、大量程C.抗电磁干扰D.以上都是6.在现代工程装备中,检测环节的成本约占生产成本的百分比约为(B)A.5%~7%B.50%~70%C.10%D.90%7.光学变换和光电转换是光电测量的核心部分。
√第二章1可见光是电磁辐射波谱中人眼可以感知的部分,一般情况下,可见光的波长范围在 _380_nm 到 _780_nm 之间。
(按照本书和本节课所讲的标准)2光度学量衡量的是电磁辐射对人眼刺激大小的感觉,因此在可见光波段才有意义。
√3视觉神经对不同波长光的感光灵敏度不同,人眼对各种波长光的相对灵敏度,称为“光谱光视效能”或者“视见函数”,其最大值为1,无量纲。
√4光度学的七个基本物理量为光通量、光量、_发光强度(光强度;光强)_ 、光亮度、出射度、光照度、曝光量,其中_光照度(照度)_和曝光量是描述物体受光的参量,其余五个皆为描述光源发射光的特性参量。
5、1W的波长为1064nm的光,其光通量为(B)。
A. 1lmB. 0lmC. 683lmD. (1/683)lm6、( C )是发光强度的单位,也国际单位制(SI)的7个基本单位之一。
A. 焦耳(J)B. 流明(lm)C. 坎德拉(cd)D. 勒克斯(lx)7已知某辐射源发出的辐射功率为1W,该波长对应的光谱光视效率为0.5,则该辐射源辐射的光通量为(B)。
(已知人眼在明视条件下的光功当量为680lm/W)A.680 lm B.340 lm C.1360 lm D.0 lm8辐射通量与光通量的单位是相同的。
光电检测技术与系统答案【篇一:光电检测课后习题部分答案】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?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. 比较光电效应和光热效应在作用机理、性能及应用特点等方面的差异?1. 光电效应: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的改变。
特点:光子效应对光波频率表现出选择性,响应速度一般比较快。
2. 光热效应: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。
特点:原则上对光波频率没有选择性,响应速度一般比较慢。
(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。
第三章3-143-253-26第四章4-24-34-4第五章1 、直接检测系统的基本原理是什么?为什么说直接检测又叫包络检测?所谓光电直接检测是将待测光信号直接入射到光检测器光敏面上,光检测器响应于光辐射强度而输出相应的电流或电压。
光检测器输出的电流第一项为直流项,若光检测器输出端有隔直流电容,则输出光电流只包含第二项,这就是包络检测的意思。
2、何谓莫尔条纹?应用几何光学原理解释,为什么说莫尔条纹测试技术具有光学放大作用?若两块光栅相互重叠,并且使他们的栅线之间形成一个较小的夹角,当光栅对之间有相对运动时,透过光栅对看另一边的光源,就会发现有一组垂直于光栅运动方向的明暗相间的条纹移动,这就形成莫尔条纹。
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。