课件作业和测验纯净版.doc

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1、第一次作业1.设：点辐射源的辐射强度为I;源到被照表面P点的距离为d（P点为小面元dA）;小面元dA的法线与到辐射源之间的夹角为θ，求：点辐射源在P点产生的照度2.在距离标准钨丝灯2m远处放置一个照度计探头，已知探头的光敏面积为0.5cm2，若照度计测得的最大照度为100(lx)，试求（1）标准钨丝灯在该方向的发光强度为多少？（2）所发出的全空间光通量为多少？3若被探测物体的温度为1000K，则所用探测器的最佳波长为？4.已知某种光电器件的本征吸收长波限为1.4µm，则该材料的禁带宽度为？5某输出功率为6mW的氦氖激光器，发出波长为0.6328μm的光

2、束，均匀地投射到0.8cm2的白色屏幕上。已知屏幕的反射率为0.96，设光速C=3´108m/s，普朗克常数h=6.626´10-34J·s，氦氖激光的视见函数V(6328)=0.268，试求：（1）幕的光照度为多少lx？（2）幕的反射出射度为多少lx？（3）幕每秒钟接收多少个光子？第二次作业1.简述光电效应和热电效应的定义和分类，并比较效应的主要异同点。2.光电探测器性能参数包括哪些？至少列举5条以上并释义。3.写出比探测率D*的表达式并说明其物理含义。它和灵敏度有何关系？4.书上第二章2-85.书上第三章3-5第三次作业4-2，4-4，4-7，4-

3、11第四次作业5-4，5-8，5-9，6-2，6-81.比较CCD图像传感器与CMOS图像传感器的特点（列出至少5个比较点）。2.画出128像素两相双沟道线阵CCD的输出波形。（含5个时序脉冲：转移栅脉冲、两相脉冲、复位脉冲、输出信号脉冲，注意关键时序点）第五次作业1.最佳源电阻是信号源的参数，还是前放的参数。它的表达式是什么？式中各项代表什么？什么是噪声匹配。2.已知集成运算OP07E的噪声参数En＝10.3nV，In＝0.32pA，试计算应用于Rs＝100kΩ，及T＝300k时，其NF及值（k=1.38×10-23J/K）3.根据下列条件判断那一种

4、器件产生的等效输入噪声最小：a．在Rs＝10kΩ时，测出其NF＝20dB。b．在Rs＝1MΩ时，测出其NF＝20dB。课堂测验一（1）2mW的632.8nm的激光，平面发散角全角q=1mrad，发光毛细管直径d=1mm，求激光光亮度。V(632.8)=0.2（2）用公式证明：对同一个光源来说，光源离光照面越远，光照面上的照度越小；光源离光照面越近，光照面上的照度越大。（3）用公式证明：光源与光照面距离一定的条件下，垂直照射与斜射比较，垂直照射的照度大；光线越倾斜，照度越小。（4）证明：朗伯辐射体的亮度与观测角度无关。（5）计算光源的光通量：某光源经单色

5、仪分光后，测出其光谱功率分布如下：P(400)=1mW，P(450)=2mW，P(500)=3mW，P(550)=1mW，P(600)=8mW，P(650)=1mW，P(700)=2mW，P(750)=1mW，P(800)=3mW课堂测验二（1）黑体温度2000K时的峰值辐射波长为?（2）某一探测器灵敏度为10μA/μW，噪声电流为0.01μA，信号电流为20μA，此探测器的噪声等效功率（NEP）为？（3）已知从铝金属逸出一个电子至少需要A=4.2eV的能量，若用可见光投射到铝的表面，能否产生光电效应？为什么？(普朗克常量h=6.63×10-34J•s

6、，基本电荷e=1.60×10-19C)（4）照相机电子快门电路计算：Ubb＝12V，Rw1＝10kΩ，Rw2＝10kΩ，C1＝1µF，CdS光敏电阻在1~10lx之间的γ值不变，照度5lx时阻值为10kΩ，照度10lx时阻值为5kΩ，求景物照度为1lx时快门的开启时间。课堂测验三（1）说明光电导效应和光伏效应的区别。（2）比较普通光电PN二极管、PIN二极管和APD管在性能上的差异。（至少列出2个比较点）。（3）请指出三种热探测器的工作机理，用公式表达。（4）光电倍增管GDB20的阴极光照灵敏度为60μA/lm，阴极面的有效直径为15mm，倍增级数为1

7、1级，阳极光照灵敏度为100A/lm，长期使用时阳极电流应限制在4μA以下。试问:1）长期使用时，光电倍增管阴极面的极限入射光通量为多少？2）设阳极电阻为75KΩ，问输出电压由背景光为0.1mV变化到0.25mV情况下入射光的照度变化为多少lx？3）若供电电压的稳定度只能做到0.01%，试问该PMT变换电路输出信号的稳定度最高能达到多少？课堂测验四1.光电二极管特性为：Φ＝15lm时，I=200mA，拐点电压VM＝60V，电源电压Vb＝200V，要求在线性区内的负载电阻获得最大的输出电压，求：a.负载电阻Rb＝？b.如果入射的最大光通量由15lm缓变为

8、5lm时，求输出电压的变化量。2.假设信号源频率为10kHz，幅度为10nV的正弦波信号，先采