光电技术课后习题和答案.pdf

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5、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？答：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~

6、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+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。2试写出、M、、L等辐射度量参数之间的关系式，说明它们与辐射源的关系。eeee答：辐（射）能Q：以辐射形式发射、传播或接收的能量称为辐（射）能，用e符号Q表示，其计量单位为焦耳（J）。e辐（射）通量：在单位时间内，以辐射形式发射、传

7、播或接收的辐（射）能称e为辐（射）通量，以符号表示，其计量单位是瓦（W），即edQ=e。edt辐（射）出（射）度M：对面积为A的有限面光源，表面某点处的面元向半球e面空间内发射的辐通量d与该面元面积dA之比，定义ed为辐（射）出（射）度M，即M=e。其计量单eedA2位是瓦每平方米[W/m]。辐（射）强度：对点光源在给定方向的立体角元d内发射的辐射通量d，ee与该方向立体角元d之比，定义为点光源在该方向的辐（射）d强度，即=e，辐射强度的计量单位是瓦特每球面eed度（W/sr）。辐射亮度L：光源表面某一点处

8、的面元在给定方向上的辐射强度，除以该面元e在垂直于给定方向平面上的正投影面积，称辐射亮度L，e12dIdeeL==，式中，θ为所给方向与面元法线间edAcosddAcos2的夹角。其计量单位是瓦特每球面度平方米[W/（sr.m）]。3何谓余