光电技术复习大纲.doc

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1、光电技术复习大纲1.光电技术特征是什么?它的核心是什么?它的最基本的理论是什么?（1）光电技术的特征：利用光电结合的原理和方法，实现信息的获取、发送、探测、传输、变换、存储、处理和重现等。（2）核心：光与电之间的转换机理体现于光电器件之中最基本的理论：光的波粒二象性。2.什么是光电器件?它的分类有哪些?举例说明.（1）凡能完成光电或电光转换及在光电系统中能对光路传输，光电转换起到调节或控制作用的器件，都应归入光电器件。（2）电光信息转换：1.发光二极管2.半导体激光器3.液晶显示器4.阴极射线管5.等离子体显示板光电信息转换：光电发射效应器件：光电倍增管；光

2、电导效应器件：光敏电阻；光生伏特效应器件：光敏二极管；热释电效应器件：热释电探测器。3.光学具有哪些学说?几何光学和波动光学它们研究内容主要是什么?（1）光的粒子性，光的波动性，光的电磁学说，光的量子学说，几何光学，物理光学，量子光学，应用光学。（2）几何光学是几个实验得来的基本原理出发的，来研究光的传播问题的学科。用波动光学可以圆满的解释光的干涉和衍射现象，也能解释光的直线传播，在进一步研究中观察到了光的偏振和偏振光的干涉。4.什么是光程?发生全发射的条件是什么?（1）光程等于光在介质中经过的几何路程l与该介质的折射率n的乘积（2）（）5.光的干涉条件是什

3、么?衍射现象是什么?干涉和衍射现象本质是什么?（1）1`频率相同；2.相位差恒定；3光矢量振动方向平行。(2)光的衍射是指光波在传播过程中遇到障碍物时，所发生的偏离直线传播的现象；(3)光的衍射现象与光的干涉现象其实质都是相干光波叠加引起的光强的重新分布；6.辐射度量与光度量的根本区别是什么?可见光的波段是多少?(1)辐射度学：  对电磁辐射能量进行客观计量的学科称辐射度学；是用能量单位描述光辐射能的客观物理量。辐射度学研究范围为整个电磁辐射谱区。光度学：在可见光波段内，考虑到人眼的主观因素后的相应计量学科称为光度学。与辐射度学类似，但它只处理人眼可感知的光

4、，即可见光，波长范围为380～780nm纳米。即光度学量是具有标准人眼视觉特性的人眼所接收到的辐射量的度量，它与人的生理学、心理学特性直接相关。辐射度参量一般用下脚标e表示，光度学参量则用下脚标v表示。(2)可见光波段（760~380nm）。7.热辐射与发光的区别是什么?什么是黑体?（1）凡能发射连续光谱，且辐射是温度的函数的物体，叫做热辐射。物体不是靠加热保持温度使辐射维持下去，而是考外部能量激发的辐射，称为发光。（2）能够完全吸收从任何角度入射的任一波长的辐射，并且在每个方向上都能最大限度的发射任意波长辐射能的物体，称为黑体，显然黑体的吸收系数为1，发射

5、系数也为1.8.什么是I类半导体,P型半导体和N型半导体?(1)I型半导体是完全纯净或结构完整的半导体，是完全由基质原子组成的晶体。在绝对零度时，不受外界影响的情况下，导带没有电子，价带也没有空穴，因此不能导电。在热运动或外界的影响下，价电子跃迁到导带，产生自由电子和空穴，构成导电载流子。(2)在纯净的硅晶体中掺入五价元素（如磷），使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了N型半导体。对N型半导体，施主杂质中的电子只要获得很小的能量，就能脱离原子而参加导电，由于导带中的电子在导电中起主要作用，因此也称为“电子型半导体”。它是靠自由电子导电，掺入的杂质越多，多子（自

6、由电子）的浓度就越高，导电性能也就越强。Ｎ型半导体中,自由电子称为多数载流子；空穴称为少数载流子.在纯净的硅晶体中掺入三价元素（如硼），使之取代晶格中硅原子的位置，形成P型半导体。P型半导体是以空穴为主导电的半导体，这样的半导体也称为“空穴型半导体”。掺入的杂质越多，多子（空穴）的浓度就越高，导电性能也就越强。P型半导体中空穴是多数载流子，主要由掺杂形成；电子是少数载流子，由热激发形成。1.什么是光电效应？外光电效应与内光电效应的区别是什么?(1)物质在光的作用下，不经升温而直接引起物质中电子运动状态发生变化，因而产生物质的光电导效应、光生伏特效应和光电子发

7、射等现象。(2)外光电效应和内光电效应的主要区别在于：受光照而激发的电子，前者逸出物质表面形成光电子流，而后者则在物质内部参与导电。2.什么是光电发射效应?光电发射阈值的含义是什么?它与”逸出功”有什么区别?(1)具有能量hν的光子，被物质（金属或半导体）吸收后激发出自由电子，当自由电子的能量足以克服物质表面势垒并逸出物质的表面时，就会产生光电子发射，逸出电子在外电场作用下形成光电子流。这就是物质的光电发射现象。光电发射现象又叫做外光电效应。可以发射电子的物质称为光电发射体。(2)“光电发射阈值”用Eth表示，它与光电发射阴极的暗电流有关。(3)它与“逸出功

8、”的区别：电子克服原子核的束缚，从材料表面逸出的最小