“光电技术”复习资料

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1、“光电技术”复习资料一、回答问题：第一章▲1、何谓光源的色温？辐射源发射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I▲2、费米能级的物理意义是什么？在绝对冬度，电子占据费米能级Ef以卞的能级，而Ef以上的能级是空的，不被电子占据。温度高于绝对零度时，费米能级的电了占•据率为50%,比费米能级能就高得愈多的能级，电了的占•据概率愈小°▲3、写出辐射度最学的基木物理量，并说明它们的定义。［P4辐射度量与光度量对应关系］辐射能［QJ：以辐射的形式发射、传播或接受的能量。辐射通量［①e或辐射功率PJ：以辐射形式发射、传播或接受的功率。辐

2、射强度［I小在给定方向上的单位立体角内，离开点辐射源的辐射通屋。辐射出射度［MJ面辐射源表面单位面积上发射的辐射通量。辐射照度［&］：接受面上单位面积所照射的辐射通量。辐射亮度［LJ辐射源表面一点处的面元在给定方向上的辐射强度除以该面元在垂直于该方向的平面上的正投影而积。光谱辐射量［又叫辐射量的光谱密度叭（九）］：辐射源发出的光在波长九处的单位波长间隔内的辐射物理最。▲4、写出光度学系统的基本物理量，并说明它们的定义。光量［Q、］：以可见光的形式发射、传播或接受的光的多少的量度。光通量［①、•］：单位时间内，以可见光的形式发射、传播或接受的光量。光强度［IJ在给

3、定方向上的单位立体角内，离开点光源的光通虽。光出射度［Mv］:面光源表面单位面积上发射的光通量。光照度［EJ接受面上单位面积所照射的光通量。光亮度［LJ：辐射源表面一点处的面元在给定方向上的光强度除以该面元在垂胃于该方向的平面上的正投影面积。▲5、什么是光谱光视效率（视见函数）？国际照明委员会根据对许多人的大量观察结果，确定了人眼对各种波长光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”光谱光视效率或光视见函数。光谱光视效率分明视觉光谱光视效率（光强度大于3坎德拉）和喑视觉光谱光视效率（光强度小于0.001坎0.78徳拉），分别用v（a）和表示。力严心比门艸⑷说一般来

4、说，光度学量和对应的辐射度量学量z间冇如下关系：［书上380pm-780pm］式屮％，是光度学量，签是对应的辐射度量学量。K加等于683Lm/W,称为明视觉授大光谱光视效能，它表示人眼对波长为555nm的光辐射所产牛的视觉刺激值。积分上下限表示该积分从0.39nm到0.78nmZ间进行。▲6、发光强度的单位——坎徳拉，是国际单位制中七个基本单位Z—。给出它的科学含义及操作性定义。它相当于11m的光通量均匀照射在1nf面积上所产生的光照度科学定义：光源发岀频率为540X1012Hz的单色辐射，在给定方向上的辐射强度为1/683WSr1时，在该方向上发光强度为lcd

5、o操作性定义：在101325牛顿/平方米的压力下，处于钠凝固点温度（2024K）的绝对黑体的1/600000平方米表面沿法线方向的发光强度为1坎徳拉（其亮度为60熙提，1熙提=1烛光/厘米）。▲7、什么是朗伯辐射体？在任意发射方向上辐射亮度不变的表而，即对任何0角厶0为恒定值（理想辐射表而）。朗伯辐射表而在某方向上的辐射强度与该方向和表面法线之间夹介的余弦成正比。▲8、写出黑体辐射的基尔崔夫定律。/=/0COS01/22所有物体的光谱辐射出射度与吸收比的比值是相同的，并等于绝对黑体的光谱辐射出射度Me“T）丄▲9、说明维恩位移定律、斯蒂芬——玻尔兹曼定律与并朗克

6、黑体辐射公式之间的关系。普朗克黑体辐射公式:4加"护（严/如_］）4加，（严灯-1）（•）维恩位移定律令：创化〃（?丁）=°,得：：^=—=2897Mm■K。这就是维恩位移定律。说/z,5k（一•）斯蒂芬——玻尔兹曼泄律8Meh=Meh^T）d2=（yT1/F噪声：噪声功率谱与频率与反比。主要由于材料表面态和内部缺陷引起电子散射而产牛。0式屮，（7==5.67X10-2Wcnf，K”第二章▲10、写出光源的基本特性参数。（1）辐射效率和发光效率（2）光谱功率分布（3）空间光强分布（4）光源的色温（5）光源的颜色▲11、光电探测器常用的光源有哪些？热辐射光源：太

7、阳；白炽灯，卤餌灯；黑体辐射器（模拟黑体，动物活体）。气体放电光源：汞灯，钠灯，氤灯，荧光灯等。固体发光光源：场致发光灯，发光二极管等。激光器：气体激光器，固体激光器，染料激光器，半导体激光器等。▲12、画岀发光二极管的结构图并说明具工作原理。题12图发光二极管的结发光二极管的基本结构是半导体P-N结。工作原理：n型半导体中多数载流了是电了，p型半导体中多数载流子是空穴。P・N结未加电圧时构成一定势垒。加正向偏圧时，内电场减弱，p区空穴和n区电子向对方区域的扩散运动和对加强,构成少数载流子的注入，从而p-n结附近产生导带电子和价带空穴的复合，复合屮产生的与材料性

8、质有关的能量将以热能和光