光电检测作业题目及答案
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《光的干涉 衍射》单元测试题含答案(1)一、光的干涉 衍射 选择题1.下列说法中正确的是A .振动图象和波的图象中,横坐标所反映的的物理意义是不同的B .发生干涉现象时,介质中振动加强的点,振动能量最大,减弱点振动能量可能为零C .产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化D .超声波比次声波更容易发生行射E.在地球表面上走得很准的摆钟搬到月球表面上,其摆动周期变大 2.如图所示,半径为R 的特殊圆柱形透光材料圆柱体部分高度为2R ,顶部恰好是一半球体,底部中心有一光源s 向顶部发射一束由a 、b 两种不同频率的光组成的复色光,当光线与竖直方向夹角θ变大时,出射点P 的高度也随之降低,只考虑第一次折射,发现当P 点高度h 降低为122R +时只剩下a 光从顶部射出,下列判断正确的是( )A .在此透光材料中a 光的传播速度小于b 光的传播速度B .a 光从顶部射出时,无a 光反射回透光材料C .此透光材料对b 1042+D .同一装置用a 、b 光做双缝干涉实验,b 光的干涉条纹较大3.激光陀螺仪是很多现代导航仪器中的关键部件,广泛应用于民航飞机等交通工具。
激光陀螺仪的基本元件是环形激光器,其原理结构比较复杂,我们简化为如图所示模型:由激光器发出的A 、B 两束激光,经完全对称的两个通道(图中未画出)在光电探测器处相遇,产生干涉条纹。
如果整个装置本身具有绕垂直纸面的对称轴转动的角速度,那么沿两个通道的光的路程差就会发生变化,同时光电探测器能检测出干涉条纹的变化,根据此变化就可以测出整个装置的旋转角速度。
某次测试,整个装置从静止开始,绕垂直纸面的对称轴,顺时针方向逐渐加速旋转,最后转速稳定,这个过程中光电探测器的中央位置C 处检测出光强经过了强→弱→强→弱→强的变化过程。
根据上述材料,结合所学知识,判断下列说法正确的是( )A.A束激光的频率大于B束激光的频率B.整个装置加速转动过程中,A束激光到达光电探测器的路程逐渐变大C.整个装置加速转动过程中,C处始终没有出现干涉明条纹D.整个装置加速转动过程中,两束激光的路程差变化了2个波长4.如图甲所示,在平静的水面下有一个点光源S,它发出的是两种不同颜色的a光和b 光,在水面上形成了一个被照亮的圆形区域,该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光的圆形区域,周边为环状区域,且为a光的颜色(见图乙)。
温馨提示:本套试卷为电工精选题库,总共200道题!题目覆盖电工常考的知识点。
题库说明:本套题库包含(单选题100道,多选题50道,判断题50道)一、单选题(共计100题,每题1分)1.接触器自锁控制线路中的自锁功能由接触器的( )部分完成。
A.主触头B.辅助动合触头C.辅助动断触头D.线圈答案:B2. 消防工作贯彻( )。
A.预防为主,以消防为辅B.预防为主,防消结合C.谁主管,谁负责D.谁主管,谁预防答案:B3. 对于一类负荷的供电,应由至少( )独立的电源供电。
A.一个B.两个C.三个答案:B4. 三相异步电动机虽然种类繁多,但基本结构均由( )和转子两大部分组成。
A.外壳B.定子C.罩壳及机座答案:B5. 接户线与建筑物有关部分的距离与下方窗户的垂直距离不应小于( )。
A.0.2m;B.0.3m;C.0.4m;D.0.5m;答案:B6. 一般电路由( ).负载和中间环节三个基本部分组成。
A.电线B.电压C.电流D.电源答案:D7. 登高板和绳应能承受( )N的拉力试验。
A.1000B.1500C.2206答案:C8. 行程开关将机械信号转变为( )信号。
A.模拟;B.数字;C.电;D.光;答案:C9. 当电压上升时,白炽灯的( )将下降。
A.发光效率B.光通量C.寿命答案:C10. 在保护接零系统中,零线导电能力不得低于相线的( )。
A.1/4B.1/3C.1/2D. 1答案:C11. 负荷开关可以分合的最大电流是( )电流。
A.空载B.负荷C.两相短路D.三相短路答案:B12. 部件的装配略图可作为拆卸零件后( )的依据。
A.重新装配成部件B.画总装图C.画零件图D.安装零件答案:A13. 常用的稳压电路有( )等。
A.稳压管并联型稳压电路B.串联型稳压电路C.开关型稳压电路D.以上都是答案:D14. 电动机的停止按钮选用( )按钮。
A.黄色B.红色C.绿色D.黑色答案:B15. Yyno表示三相变压器二次侧线电压与一次侧线电压是同相位的,且都指在时钟的( )点,因此这种绕组的连接组别为Yyno。
光电⼦技术光电⼦技术题型:1,缩略词5分2,填空题5题共10分(基本概念、常识性)3,选择题10题共20分(综合性题⽬)4,简答题7题共35分(不要⼀句话解决)5,计算题+画框图(作图并说明原理)3题共30分考点:绪论1,光电探测器系统的组成:掌握主动探测系统以及被动探测系统的框图P2 举例-主动:光纤通信被动:红外夜视仪第⼀章光辐射源1.1辐射度学与光度学的基础知识1,光的能量公式P11(1-1)2,两套基本单位(辐射度量、光度量)辐射度量特点:与物理学中对电磁辐射量度的规定完全⼀致,适⽤于整个电磁波谱(当然也包括可见光)光度量特点:以⼈的视觉特性为基础⽽建⽴起来,只适⽤于可见光波段。
3,可见光范围:0.38~0.78um红外光范围:约从0.78um向长波⽅向延伸⾄1000um紫外光范围:约从0.38um向短波⽅向延伸到0.01um4,光度量和辐射度量之间的换算关系P15(1-13)坎[德拉]:发光强度的单位5,辐射度学和光度学中的两个基本定律①辐强度余弦定律②距离平⽅反⽐定律1.2半导体的基础知识1,吸收定律P22(1-29)2,本征吸收与⾮本征吸收的区别是什么?①杂质吸收光⼦的截⽌波长⼤于本征吸收的截⽌波长②本征吸收能同时产⽣电⼦-空⽳对;杂质吸收只能产⽣电⼦或空⽳。
1.3⿊体辐射1,什么是⿊体能够在任何温度下全部吸收所有波长辐射的物体叫绝对⿊体--简称⿊体。
2,研究⿊体辐射的意义⿊体是各种辐射体和物质吸收(发射)特性的⽐较基准。
1,⿊体模拟器2,近似⿊体,如太阳、地球、海⽔······ 3,⽤⿊体某些特性表征光源和辐射体。
3,⿊体辐射中的定律普朗克辐射定律:⿊体光谱辐出度与波长和温度的关系---随着温度的升⾼:1,⿊体的总辐出度迅速增加2,峰值波长向短波⽅向移动维恩位移定律:⿊体辐出度峰值对应的波长与⿊体的绝对温度的乘积为⼀定值P31(1-58)斯蒂芬-玻⽿兹曼定律:⿊体的全光谱辐出度与其温度的4次⽅成正⽐P31(1-59)1.4典型光辐射源1,⾊温如果热辐射光源发光的颜⾊与⿊体在某⼀温度下辐射光的颜⾊相同,则⿊体的这⼀温度称为该辐射源的⾊温。
温馨提示:本套试卷为电工精选题库,总共200道题!题目覆盖电工常考的知识点。
题库说明:本套题库包含(单选题100道,多选题50道,判断题50道)一、单选题(共计100题,每题1分)1.电压互感器的准确度等级是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内,负荷功率因数为额定值时,误差的( )。
A.最大限值B.最小限值C.数值答案:A2. 容量在10000KVA.及以上,或容量在( )KVA.及以上并列运行变压器或用户中的重要变压器应装设电流纵差动保护。
A.2000B.3150C.6300答案:C3. 检测不透过超声波的物质应选择工作原理为( )型的接近开关.A.超声波B.高频振荡C.光电D.永磁答案:A4. 准确度为1.0级,量程为250V电压表的允许绝对误差为( )伏。
A.±1B.±2.0C.±2.5D.±5.0答案:C5. 图中符号A表示( )。
A.电流表B.电压表C.功率表答案:A6. 绝缘电阻表的接线端子包括“E”端子.“L”端子及( )。
A.“A.”端子B.“G”端子C.“N”端子D.“M”端子答案:B7. 与双柱式隔离开关相比,仰角式(V型)隔离开关的优点是( )A.操动机构简单.占用空间小B.重量轻.操动机构简单C.重量轻.占用空间小答案:C8. 下列关于维护空隙特色描绘正确的是( )。
A.容易构成接地短路毛病B.灭弧才干强C.维护功能好答案:A9. 能及时消除人体静电积聚并防止由静电引起的着火.爆炸等危害的鞋是:( )。
A.防静电鞋B.电绝缘鞋C.导电鞋答案:B10. 避雷针是常用的避雷装置,安装时,避雷针宜设独立的接地装置,如果在非高电阻率地区,其接地电阻不宜超过( )Ω。
A. 4B. 2C.10答案:C11. 电流的单位换算,正确的是( )。
A.1A=102mAB.1mA=102μAC.1A=106μAD.1A=10Ma答案:C12. 游标卡尺测量前应清理干净,并将两量爪合并,检查游标卡尺的( )。
一、名词解释(每题4分)1、电涡流效应2、霍尔效应3、光电效应二、填空(每空1分)1、热电阻传感器可分为__金属热电阻式__和___半导体热电阻式__两大类,前者简称__热电阻__,后者简称_热敏电阻_。
2、基于场的定律的传感器称为__结构型___,基于物质定律的传感器称为___物性型___。
3、传感器动态标定使用的标准激励信号分为两类:__正弦__和__阶跃__。
4、半导体材料的应变电阻效应主要基于__压阻_效应。
5、无外磁场时,霍尔元件在额定控制电流下,两霍尔电极之间的开路电势称为__不等位电势____。
6、逆压电效应又叫__电致伸缩___。
基于该效应的____发生器和_____发生器分别是超声检测和声表面波检测技术及仪器的关键器件。
7、压电陶瓷除了具有压电性,还具有__热释电效应__,因此它可制作热电传感器件而用于红外探测器中。
8、光纤的最初研究是应用于___通讯____领域。
9、将一灵敏度为0.08mV/℃的热电偶与电压表相连接,电压表接线端为25℃,若电压表读数为30mV,热电偶的热端温度为_______。
10、脉冲回波法测厚,已知超声波在工件中的声速5000m/s,测得时间间隔为18μs,工件厚度为___5000*9*10^-6=0.045m____。
11、编码器按结构形式有__直线式__编码器和_旋转式_编码器。
12、热电偶传感器的工作基础是____________,其产生的热电势包括________电势和_______电势两部分。
热电偶的___连接导体___定律是工业上运用补偿导线法进行温度补偿的理论基础;__中间温度__定律为制定分度表奠定了理论基础;__参考电极__定律简化了热电偶的选配工作。
电涡流传感器的线圈与被测物体的距离减少时,互感系数M将。
利用电涡流位移传感器测量转速时,被测轴齿盘的材料必须是导磁体。
利用电磁感应原理将被测非电量如位移、压力、流量等转换成线圈或互感量的变化,这种装置称为电感式传感器。
技能认证电测仪表中级考试(习题卷8)第1部分:单项选择题,共47题,每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]电平值就是被测量对某一同类基准量的()。
A)对数值B)对数值的比值C)比值D)比值的对数值答案:C解析:2.[单选题]检定一台准确度等级2.5级、上限为100A的电流表,发现在50A的示值误差为2A,且为各被检示值中最大,所以电流表检定结果引用误差不大于()。
A)-2%B)+2%C)-2.5%D)+4%答案:B解析:3.[单选题]常用()来扩大电磁系电流表的测量量限。
A)串联分流器B)并联分流器C)改变固定线圈匝数D)电流互感器答案:D解析:4.[单选题]将一根电阻值等于R的电阻线对折起来双股使用时,它的电阻等于()。
A)2RB)4RC)R/2D)R/4答案:D解析:5.[单选题]电流互感器的二次绕组额定电流均为5A,当两个二次绕组串联(极性端与非极性端相连)时,二次回路的额定电流为()。
A)10AB)2.5AC)5AD)7.5A答案:C解析:B)刻度一半C)最低档位D)最高档位答案:D解析:7.[单选题]下列哪些设备属于一次设备A)断路器B)继电器C)测量仪表D)控制开关答案:A解析:8.[单选题]关于有功功率和无功功率,错误的说法是()。
A)在RLC电路中,有功功率就是在电阻上消耗的功率B)在纯电感电路中,无功功率的最大值等于电路电压和电流的乘积C)无功功率就是无用的功率D)无功功率有正有负答案:C解析:9.[单选题]DL/T980-2005《数字多用表检定规程》中,直流电压的检定点选取原则:基本量程应选取5个-10个检定点,其他量程选取()检定点A)1个B)2个C)3个D)4个答案:C解析:10.[单选题]相序是电压或电流三相()的顺序,通常习惯用A(黄)-B(绿)-C(红)表示。
A)功率B)大小C)电位D)相位答案:D解析:11.[单选题]U=0.1mm的修约误差限是()。
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题库说明:本套题库包含(选择题100道,多选题100道,判断题100道)一、单选题(共计100题,每题1分)1.( )是登杆作业时必备的保护用具,无论用登高板或脚扣都要用其配合使用。
A.安全带B.梯子C.手套答案:A2. 电力系统额定频率为50hz,电网容量3000mw以下,频率允许偏差为( )。
A.±0.5hzB.±0.3hzC.±0.2hzD.±0.4hz答案:A3. 人体直接接触带电设备或线路中的一相时,电流通过人体流入大地,这种触电现象称为( )触电。
A.单相B.两相C.三相答案:A4. 某四极电动机的转速为1440r/min,则这台电动机的转差率为( )%。
A. 4B. 2C. 6答案:A5. 钳形电流表在测量时,将导线在铁心上加绕一圈,其读数( )。
A.不变B.变大C.变小D.为零答案:B6. 在感性负载两端并联容性设备是为了( )A.降低整个电路的功率因数B.提高整个电路的功率因数C.降低负载的功率因数答案:B7. 电感的标注法有( )。
A.直标法.数字法.色标法B.直标法.文字法.色标法C.数字法.文字法.色标法D.文字法.数字法.符号法答案:A8. 交流高压真空接触器的电气寿命一般为( )。
B.10万次C.20万次D.30万次答案:C9. 以下哪项不属于电流互感器的基本要求?A.插头与插座连接可靠B.具有足够的机械强度和稳定性C.二次输出与计量仪器相匹配D.一次电流参考点与电流互感器安装场所相同答案:D10. 安全措施票要用钢笔或圆珠笔填写,填写要清楚正确,不得任意涂改,一式( )。
A.2份B.3份C.1份D.4份答案:C11. 变压器的损耗包括( )和铜损。
A.线损B.铁损C.磁损答案:B12. 改变励磁电路电阻时,并励直流电动机的人工机械特性与其自然机械特性比较,其特性硬度( )。
3.4
493)(520)(6.0)lg()lg(1)(4143132112rrrgPrgPEER
E
E
R
E
E
R
R
r
ESRI
U
UESI
3.5 mEhcg0353.12.1/10310626.6/8340
eVhcEg4.1/0
3.8答:图a为恒流偏置电路,图b为恒压偏置电路。
5.1答:由光窗材料和光电阴极材料决定(短波限由前者,长波限由后者)
5.4答:在较强辐射作用下倍增管的灵敏度下降的现象,称为疲劳。光电倍增管在正常情况
使用的情况下,随着时间的积累,灵敏度下降,称为衰老。
其别:疲劳时暂时的现象,避过一段时间后,灵敏度将会全部或部分恢复过来,而衰
老是永久的,是不能恢复的。
因为这样做,会使充电后的倍增管的阳极长时间在强辐射下,引起光电倍增管的疲劳
和衰老现象。
7.1答:基本原理:检测系统科经光学天线或直接由探测器接收光信号,在起前段还可以经
过频率滤波和空间滤波处理。接收到的光信号入射到光探测器的光敏面上。同时,光学天线
也接收到背景辐射,并与信号光一起入射到探测器光敏面上。
因为光电探测器输出的光电流为:)](1[)](1[tdPhetdPIP。式中,第一项
为直流电平,可以用隔直电容隔掉;第二项为所需要的信号,即光载波的包络检测。
7.2答:(1)利用信号调制及选频技术可一直噪声的引入,噪声的大小与电路的频带宽度成。
正比,因此放大器应该采用带宽尽可能窄的选频放大器或锁放大器。(调制)
(2)将器件制冷,减少热发射,降低产生—复合噪声。采用半导体制冷、杜瓦瓶液态
气体制冷或专用制冷机制冷。(制冷)
(3)采用最佳条件下的偏置电路,使信噪比(S/N)最大。(偏置)
7.4答:
四象限光电池
PSD
优点 1.结构简单,电路部分不复杂 2.在测量精度要求不高场合应用广泛。 1.对于光斑的形状无严格要
求,即输出信号与光的聚焦无
关,与光的中心能量位置有
关。
2.光敏面无须分割,消除了死
区,课连续测量光斑的位置,
位置分辨率高。
3.可同时检测位置和光强。
缺点 1.需要分割,从而产生死区,尤其光斑很小时,死区影响更明显。 2.若被测光斑全部落入某个象限,则输出的电信号无法表示光斑位置,因此它的测量范围、控制范围都不大。 3.测量精度与光强变化及漂移密切相关,因此分辨率和精度都受到限制。 4.对于空气绕动较大的场合,由于光强随时都发生变化,所以测量精度不高,从而影响系统的跟踪密度。 1.具有非线性,增加了系统误
差。
2.对光源的稳定性要求较高。
3.不恩能够修正空气扰动,不
是大尺寸测量中心光斑位置
检测的最优手段。
8.1
直接检测 外差检测
工作原理 检测系统科经光学天线或直接由探测器接收光信号,在起前段还可以经过频率滤波和空间滤波处理。接收到的光信号入射到光探测器的光敏面上。同时,光学天线也接收到背景辐射,并与信号光一起入射到探测器光敏面上。 利用双束频率不相同的
相干光,在满足波前匹配条件
下,在光电检测器上进行光学
混频。检测器的输出是频率为
两光波频差的拍频信号,该信
号包括含有调制信号的振幅,
频率和相位特征。
系统性能 1.只能检测光的振幅和强度 2.适合强光检测 3.需要外加滤光片滤除杂散光。 4.弱光检测时信噪比恶化。 5.构成简单,便于调试。 1.还可以检测光的频率和相
位,检测性能强。
2.较高的转换增益。
3.良好的滤波性能。
4.小的信噪比损失。
5.良好的空间和偏振鉴别能
力。
6.稳定性和可靠性。
8.2答:1.空间条件:信号光和本振光要求空间波前匹配,即要求空间调准,波面吻合垂直
入射于光混频表面。满足公式:)/s(sind。
2.频率条件:要求参与混频的信号光和本振光应是理想相干的单频单模光,要有稳
定的震荡频率和相位。
3.偏振条件:在光混频器上信号光和本振光要求偏振方向一致。
8.3答:1.激光干涉侧长的基本光路是一个迈克尔逊干涉仪,用干涉条纹来反映被测量的信
息。两束光的光程差可以表示为NiMjnjljnili11。
2.被测长度与干涉条纹变化的次数和干涉仪所用光源波长之间的关系是L=2N。
3.从测量方程出发可以对激光干涉测长系统进行基本误差分析,即NL。
8.5答:运动物体能改变入射于其上的光波频率的现象称为光学多普勒效应。实质为:频率
为f。的单色光入射到以速度v运动的物体上,被物体散射的光波频率fs会产生多普勒频移
ff,
与散射方向有关,其数值表示为:)]([100rrvfffss。由此公式可以看出,
多普勒频移的大小等于散射物体的运动速度在多普勒强度方向上的分量和入射光波长的比
值。