光电测试技术考试版
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第一章1.本课程的名称为?光电检测技术(只输入汉字,不加书名号,不加任何标点)2.本课程教材的名称为?光电测试技术(只输入汉字,不加书名号,不加任何标点,不写版次)3.本课程主要讲解内容为教材中的前五章和将在第二三章之间增加的补充内容。
√4.光电检测技术是将电子学与光学融合为一体,通过电信号到光信号的转换来实现信息获取、处理与测量的技术。
√5.光电检测技术的特点是(D)。
A.高精度,高速度,具有很强的信息处理与运算能力B.非接触,远距离、大量程C.抗电磁干扰D.以上都是6.在现代工程装备中,检测环节的成本约占生产成本的百分比约为(B)A.5%~7%B.50%~70%C.10%D.90%7.光学变换和光电转换是光电测量的核心部分。
√第二章1可见光是电磁辐射波谱中人眼可以感知的部分,一般情况下,可见光的波长范围在 _380_nm 到 _780_nm 之间。
(按照本书和本节课所讲的标准)2光度学量衡量的是电磁辐射对人眼刺激大小的感觉,因此在可见光波段才有意义。
√3视觉神经对不同波长光的感光灵敏度不同,人眼对各种波长光的相对灵敏度,称为“光谱光视效能”或者“视见函数”,其最大值为1,无量纲。
√4光度学的七个基本物理量为光通量、光量、_发光强度(光强度;光强)_ 、光亮度、出射度、光照度、曝光量,其中_光照度(照度)_和曝光量是描述物体受光的参量,其余五个皆为描述光源发射光的特性参量。
5、1W的波长为1064nm的光,其光通量为(B)。
A. 1lmB. 0lmC. 683lmD. (1/683)lm6、( C )是发光强度的单位,也国际单位制(SI)的7个基本单位之一。
A. 焦耳(J)B. 流明(lm)C. 坎德拉(cd)D. 勒克斯(lx)7已知某辐射源发出的辐射功率为1W,该波长对应的光谱光视效率为0.5,则该辐射源辐射的光通量为(B)。
(已知人眼在明视条件下的光功当量为680lm/W)A.680 lm B.340 lm C.1360 lm D.0 lm8辐射通量与光通量的单位是相同的。
光电检测期末考试试题### 光电检测期末考试试题#### 一、选择题(每题5分,共40分)1. 光电检测技术中,光电效应是指()。
A. 光能转化为热能B. 光能转化为电能C. 电能转化为光能D. 热能转化为光能2. 下列哪种材料不适合用作光电探测器的材料?()A. 硅B. 锗C. 铜D. 硒3. 光电倍增管(PMT)的主要作用是()。
A. 放大电流B. 放大电压C. 放大光信号D. 放大声音信号4. 在光电检测中,光敏电阻的电阻值随光照强度的增加而()。
A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少5. 光电二极管的工作原理基于()。
A. 光电效应B. 热电效应C. 光电导效应D. 光伏效应6. 光电检测技术在以下哪个领域应用最广泛?()A. 通信B. 医疗C. 军事D. 所有以上7. 光电检测系统的灵敏度主要取决于()。
A. 光源的亮度B. 探测器的响应速度C. 信号处理电路的增益D. 所有以上8. 在光电检测系统中,滤光片的主要作用是()。
A. 改变光的强度B. 改变光的波长C. 改变光的方向D. 改变光的相位#### 二、简答题(每题10分,共40分)1. 简述光电效应的基本原理,并说明其在光电检测中的应用。
2. 描述光电倍增管(PMT)的工作原理,并解释其在提高光电检测灵敏度方面的优势。
3. 说明光敏电阻在不同光照条件下的电阻变化规律,并讨论其在光电检测中的作用。
4. 阐述光电二极管和光电晶体管的主要区别,并讨论它们在光电检测系统中的不同应用场景。
#### 三、计算题(每题10分,共20分)1. 假设一个光电二极管在无光照时的暗电流为10nA,光照强度增加后,其电流增加到1μA。
如果该二极管的光电流与光照强度成正比,求光照强度增加了多少倍?2. 在一个光电检测系统中,使用了一个增益为10^6的光电倍增管。
如果入射光信号产生的光电子数为100,计算经过光电倍增管放大后的信号电流(假设每个光电子产生一个电子-空穴对)。
光电检测技术期末考试试卷1、光具有的一个基本性质是波粒二象性。
2、光电检测技术研究的主要内容是信息变换技术电信___________________ 号处理技术。
------------- 3、光源调制通常分为机械调制和电调制或内调制和外调 ---------------------------------- 制。
_4、激光的形成必须满足粒子数反转、谐振腔共振、阈值 ________________________________ 条件。
______5、为了提高光电二极管的响应频率,应适当加大反向偏 ------ 压O ---------6、光敏电阻受温度影响大,通常工作在低温环境___________________ 下。
7、光电检测技术是光学与电子技术结合而产生的一门新 ________________ 兴检测技术,它是利用光电子技术对光信息进行检测。
--------------------------8、假设调制盘的转速为N转/分,得到调制光的频率为f,则调制盘的孔数为60f/N。
------学年第一学期期末考试试卷2009-2010.、填空题(共13分.毎小题1分)1、光纤传输损耗分类为______________ 、_______________ . _______________________ _________________ 、 ____________________ 以及_______________________________2、线性光列阵有•两种基本形式,一是________________ ,二是_________________ o3、为保证测呈的高将度,光扫描检测系统.必须满足三点基本要求;第一,_________________________________________________________________________緒一刑一9 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 第三,_________________________________________________________________________ 4、纳米扫描测虽系统要解决的关键是______________________________________________ 以及___________________________________________________________________________二、判断正确与错谋(正确的标T.错谋的标F,共8分,毎题2分)1、相关测呈和匹配滤波是从频率域来考虑的。
南昌大学 2016~2017学年第一学期期末考试试卷
课程名称: 光电检测技术 考试形式: 开 卷 考试日期:
姓 名: 学 号: 班 级:
1、假设有一物体(理想黑体),当其温度为1T 时,其辐射峰值波长为1λ=650nm ;当温度由1T 变为2T 时,相应的辐射出射度),(22T M eB λ变为原来辐射出射度),(11T M eB λ的2倍,则温度变化后的辐射峰值波长2λ为多少?
2、简述发光二极管的工作原理及其特点。
3、下图为理想运算放大器,对光电二极管2CU2的光电流进行线性放大,若光电二极管未受光照时,运放输出电压U0=0.6V。
在E=100lx 的光照下,输出电压U1=2.4V。
求:(1)2CU2的暗电流;
(2)2CU2的电流灵敏度。
4、光敏电阻有哪些优点?如何利用它来控制路灯的自动点熄,简述其工作过程,画出其中一种电路图。
5、光电倍增管的主要结构包括哪些部分,简述为什么光子计数器中的光电倍增管需要在低温下工作?
6、像管与摄像管的基本结构分别包括哪些?简述两者的作用。
7、红外测温的原理是什么?简述红外测温的特点。
8、简要描述下光纤的传光原理,与电量传感器相比,光纤传感器具有些什么优点?
9、什么是太赫兹波?太赫兹成像在现实中有哪些方面的应用?。
光电检测技术期末试卷试题大全1.选择题1. 红外光电传感器是一种常见的光电检测设备,它的工作原理是通过检测红外线的______来实现对目标物的检测。
A. 强度B. 频率C. 极性D. 相位2. 光电二极管是一种常见的光电检测器件,它的工作原理是基于______效应。
A. 光电B. 热释电C. 雷射D. 压电3. 光电检测技术在工业自动化中的应用主要包括______。
A. 物体检测B. 位置测量C. 温度测量D. 速度测量4. 光电检测器件中,______是用来控制光电转换效率的重要参数。
A. 光敏面积B. 波长范围C. 频率D. 光电流5. 光电检测技术在机器人领域中的应用主要包括______。
A. 图像识别B. 人脸识别C. 声音识别D. 语音识别2.填空题1. 光电检测技术中,______是指通过发光二极管或激光二极管产生光信号的过程。
2. 光电检测器件中,______是指当光照射到光敏元件表面时产生的电荷量。
3. 光电检测技术中,______是指将光信号转化为电信号的过程。
4. 光电检测技术中,______是指通过对检测光信号进行处理获得目标物的信息。
3.简答题1. 请简要描述红外光电传感器的工作原理,并举例说明其在实际应用中的使用场景。
2. 光电二极管与普通二极管相比有什么不同之处?为什么光电二极管被广泛应用于光电检测技术领域?3. 光电检测技术在工业自动化中的应用主要有哪些优势?请列举并解释其中的一两个优势。
4. 光电检测器件的频率响应是什么?如何调节光电检测器件的频率响应?5. 光电检测技术在机器人领域中的应用主要有哪些优势?请列举并解释其中的一两个优势。
4.综合问题现代工业生产过程中,光电检测技术扮演着重要的角色。
请结合实际案例,阐述光电检测技术在工业自动化中的应用,并分析其对提高生产效率和质量的影响。
在答题过程中,可参考以下结构进行撰写:1. 引言:介绍光电检测技术在工业自动化中的重要性和应用需求。
1、光电器件的基本参数特性有哪些?(响应特性噪声特性量子效率线性度工作温度)@响应特性分为电压响应度电流响应度光谱响应度积分响应度响应时间频率响应@噪声分类:热噪声散粒噪声产生-复合噪声 1/f噪声信噪比S/N 噪声等效功率NEP2、光电信息技术是以什么为基础,以什么为主体,研究和发展光电信息的形成、传输、接收、变换、处理和应用。
(光电子学光电子器件)3、光电检测系统通常由哪三部分组成(光学变换光电变换电路处理)4、光电效应包括哪些外光电效应和内光电效应)外光电效应:物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。
内光电效应:物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。
内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。
光电导效应:半导体受光照后,内部产生光生载流子,使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。
光生伏特效应:光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时,会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。
5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件,按用途可分为哪几种?(光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池)6、激光的定义,产生激光的必要条件有什么?(定义:激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔)7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出?(交变辐射)8、CCD是一种电荷耦合器件,CCD的突出特点是以什么作为信号,CCD的基本功能是什么?(电荷 CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。
)9根据检查原理,光电检测的方法有哪四种。
(直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法)10、光热效应应包括哪三种。
(热释电效应辐射热计效应温差电效应)11、一般PSD分为两类,一维PSD和二维PSD,他们各自用途是什么?(一维PSD主要用来测量光点在一维方向的位置;二维PSD用来测定光点在平面上的坐标。
)12、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器,它的结构特点是有一个真空管,其他元件都在真空管中,真空光电器件包括哪两类。
1、光电器件的基本参数特性有哪些? (响应特性噪声特性量子效率线性度工作温度)@响应特性分为电压响应度电流响应度光谱响应度积分响应度响应时间频率响应@噪声分类:热噪声散粒噪声产生-复合噪声1/f噪声信噪比S/N噪声等效功率NEP2、光电信息技术是以什么为基础,以什么为主体,研究和发展光电信息的形成、传输、接收、变换、处理和应用。
(光电子学光电子器件)(一维PSD主要用来测量光点在一维方向的位置;二维PSD用来测定光点在平面上的坐标。
)12、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器,它的结构特点是有一个真空管,其他元件都在真空管中,真空光电器件包括哪两类。
(外光电效应光电管光电倍增管)二、名词解释1、响应度(响应度(或称灵敏度):是光电检测器输出信号与输入光功率之间关系的度量。
)2、信噪比(是负载电阻上信号功率与噪声功率之比)3、光电效应(光电效应:光照射到物体表面上使物体的电学特性发生变化。
)4、亮电流(光敏电阻两端加电压(直流或交流)。
无光照时,阻值很大,电流(暗电流)很小;光照时,光生载流子迅速增加,阻值急剧减少,在外场作用下,光生载流子沿一定方向运动,形成亮电流。
)5、光电信号的二值化处理(将光电信号转换成“0”或“1”数字量的过程称为光电信号的二值化处理。
)6、亮态前历效应(亮态前历效应是指光敏电阻测试或工作前处于亮态,当照度与工作时所要达到5、6、(它的结构分三层,即P型半导体和N型半导体之间夹着较厚的本征半导体I 层,它是用高阻N型硅片做I层,然后把它的两面抛光,再在两面分别作N+和P+杂质扩散,在两面制成欧姆接触而得到PIN光电二极管。
原理:层很厚,对光的吸收系数很小,入射光很容易进入材料内部被充分吸收而产生大量的电子-空穴对,因而大幅度提供了光电转换效率,从而使灵敏度得以很高。
两侧P层和N电荷包的大小与光强和积分时间成正比。
电荷包在时钟脉冲作用下,由转移寄存器读出。
即在CCD栅极上施加按一定规律变化、大小超过阈值的电压,则在半导体表面形成不同深浅的势阱。
《光电检测技术》考试时间:120分钟 考试总分:100分遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。
1、光电检测系统通常由哪三部分组成?( )2、光电效应包括哪些?( )3、外光电效应( )4、内光电效应( )5、简述内光电效应的分类?( )姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线-------------------------6、光电导效应()7、光生伏特效应()8、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件,按用途可分为哪几种?()9、激光的定义,产生激光的必要条件有什么?()10、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出?()11、CCD是一种电荷耦合器件,CCD的突出特点是以什么作为信号,CCD的基本功能是什么?()12、根据检查原理,光电检测的方法有哪四种?()13、光热效应应包括哪三种?()14、一般PSD分为两类,一维PSD和二维PSD,他们各自用途是什么?()15、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器,它的结构特点是有一个真空管,其他元件都在真空管中,真空光电器件包括哪两类?()16、响应度(或称灵敏度)()17、亮电流()18、光电信号的二值化处理()19、亮态前历效应()20、热释电效应()21、暗态前历效应()22、简述雪崩光电二极管的工作原理?()23、简述光生伏特效应与光电导效应的区别?()24、简述光生伏特效应与光电导效应的联系?()25、什么是敏感器?()26、简述敏感器与传感器的区别?()27、简述敏感器与传感器的联系?()28、简述发光二极管的工作原理?()29、简述PIN型的光电二极管的结构?()30、简述PIN型的光电二极管的工作原理?()31、简述PIN型的光电二极管的及特点?()32、简述光电检倍增管的结构组成?()33、简述光电检倍增管的工作原理?()34、简述CCD器件的结构?()35、简述CCD器件的工作原理?()36、举例说明补偿测量方法的原理?()37、举例说明象限探测器的应用。
光电检测技术期末考试A 卷光电检测技术课程考试题 A 卷(120 分钟)考试形式:开卷考试日期2009 年6 月12 日课程成绩构成:平时20 分,期中分,实验分,期末80 分一二三四五六七八九十合计一、填空题(每空一分,共15分)1、光具有的一个基本性质是()。
2、光电检测技术研究的主要内容是()()。
3、光源调制通常分为()和()。
4、激光的形成必须满足()()()。
5、为了提高光电二极管的响应频率,应适当加大()。
6、光敏电阻受()影响大,通常工作在()环境下。
7、光电检测技术是()与()相结合而产生的一门新兴检测技术,它是利用()进行检测。
8、假设调制盘的转速为N转/分,得到调制光的频率为f,则调制盘的孔数为()。
二、判断题(每题一分,共10分)1、相干长度只与光波单色性有关,而与其波长无关。
()2、温度越高,热辐射的波长就越短。
()3、雪崩管的工作偏压一般不超过10V。
()4、光电探测器件输出的信号只有比噪声大时,测量才能进行。
()5、光电探测器件的1/f噪声是一种低频噪声。
()6、光电池的频率特性很差。
()7、光电三极管的增益比光电二极管大,但其线性范围比光电二极管小。
()8、对光源进行调制即可消除光源波动及背景光干扰的影响。
()9、补偿法测量比差动法响应慢,但通常精度更高。
()10、倒置望远镜系统对激光束发散角有缩小的作用。
()三、简答:(每小题6分,共30分)1、简述半导体激光器的工作原理,它有哪些特点?对工作电源有什么要求?2、光源选择的基本要求有哪些?3、光电倍增管的供电电路分为负高压供电与正高压供电,试说明这两种供电电路的特点,举例说明它们分别适用于哪种情况?4、在微弱辐射作用下,光电导材料的光电灵敏度有什么特点,?为什么要把光敏电阻制造成蛇形?5、为什么结型光电器件在正向偏置时,没有明显的光电效应?它必须在那种偏置状态?为什么?四、论述题(45分)1、论述光电检测系统的基本构成,并说明各部分的功能。
1.测量中应遵循的原则阿贝原则:阿贝原则,是长度测量中常用的一个原则。
当被测的测量轴线与标准量的基准轴线重合或在其延长线上,才能得到精确的测量结果。
封闭原则:由圆分度的封闭特性可得测量的封闭原则:在测量中如能满足封闭条件,则其间隔误差的总和为零。
基准统一原则:基准统一原则是要求测量基准要与加工基准和使用基准统一,即工序测量应以工艺基准作为测量基准,终结测量应以设计基准作为测量基准。
2.光电测试技术的发展原理:主观光学→客观光学新光源——激光光机结合→光机电算一体化功能:静态测量→动态测量逐渐测量→全场测量低速测量→高速测量3.光具座测量透镜焦距测量采用玻罗分划板4.零阶贝塞尔光束特点:在垂直于传播方向横截面上有相同光强分布,具有无发散的传播性质5.激光自准直技术指能实现反射波面与入射波面完全重合的技术。
6.衍射分析莫尔条纹形成过程的条件两极衍射代数和相等,中和衍射极相等7.激光散斑由什么形成粗糙面的散射形成8.全息干涉适合用来研究周期性振动的是时间平均法9.光学多普勒粒子是什么多普勒平移纵向多普勒平移10.用人眼调焦方法中什么方法是最常用的清晰度法和消视差法11.颜色的三刺激值匹配某种颜色所需的三原色的量12.全息再现过程中,当在原有位置取一个没有像差的实像,则采用的照明的光波为原参考光波共轭光波且传播方向与原参考波相反13.人眼通过望远镜对准、调焦的目标提高对准、调焦的准确度14.莫尔形貌测试技术根据莫尔装置不同布局分为照射型、投影型15.在积分球中,若需要内壁某一特定点得到的照度越大,则积分球开孔越小16. 声学多普勒效应与光学多普勒效应区别声学多普勒效应与波源及观测者相对于介质运动有关,光学多普勒效应只与光源和观测者之间的相对运动有关,因此,声学(机械波)和光学(电磁波)的多普勒效应有本质区别17.全息技术与普通照相相比特点三维性、抗破坏性、信息容量非常大、光学系统简单18.光电对准的工作方式按工作原理分为分光度式、相位式19.激光基本性质方向性、高亮度性、单色性、相干性简答题1.在色度学中,色品坐标的概念及其性质是什么?画出色品图,标出麦克斯韦三角形三点坐标及白光坐标值?色度坐标基本概念三原色确定后,一种颜色的三刺激值是唯一的,因此,可以用三刺激值表示颜色。
1、光电器件的基本参数特性有哪些?(响应特性噪声特性量子效率线性度工作温度)@响应特性分为电压响应度电流响应度光谱响应度积分响应度响应时间频率响应@噪声分类:热噪声散粒噪声产生-复合噪声 1/f噪声信噪比S/N 噪声等效功率NEP2、光电信息技术是以什么为基础,以什么为主体,研究和发展光电信息的形成、传输、接收、变换、处理和应用。
(光电子学光电子器件)3、光电检测系统通常由哪三部分组成(光学变换光电变换电路处理)4、光电效应包括哪些外光电效应和内光电效应)外光电效应:物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。
内光电效应:物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。
内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。
光电导效应:半导体受光照后,内部产生光生载流子,使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。
光生伏特效应:光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时,会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。
5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件,按用途可分为哪几种?(光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池)6、激光的定义,产生激光的必要条件有什么?(定义:激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔)7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出?(交变辐射)8、CCD是一种电荷耦合器件,CCD的突出特点是以什么作为信号,CCD的基本功能是什么?(电荷 CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。
)9根据检查原理,光电检测的方法有哪四种。
(直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法)10、光热效应应包括哪三种。
(热释电效应辐射热计效应温差电效应)11、一般PSD分为两类,一维PSD和二维PSD,他们各自用途是什么?(一维PSD主要用来测量光点在一维方向的位置;二维PSD用来测定光点在平面上的坐标。
)12、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器,它的结构特点是有一个真空管,其他元件都在真空管中,真空光电器件包括哪两类。
1、光电器件的基本参数特性有哪些?(响应特性噪声特性量子效率线性度工作温度)@响应特性分为电压响应度电流响应度光谱响应度积分响应度响应时间频率响应@噪声分类:热噪声散粒噪声产生-复合噪声 1/f噪声信噪比S/N 噪声等效功率NEP2、光电信息技术是以什么为基础,以什么为主体,研究和发展光电信息的形成、传输、接收、变换、处理和应用。
(光电子学光电子器件)3、光电检测系统通常由哪三部分组成(光学变换光电变换电路处理)4、光电效应包括哪些外光电效应和内光电效应)外光电效应:物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。
内光电效应:物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。
内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。
光电导效应:半导体受光照后,内部产生光生载流子,使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。
光生伏特效应:光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时,会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。
5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件,按用途可分为哪几种?(光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池)6、激光的定义,产生激光的必要条件有什么?(定义:激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔)7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出?(交变辐射)8、CCD是一种电荷耦合器件,CCD的突出特点是以什么作为信号,CCD的基本功能是什么?(电荷 CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。
)9根据检查原理,光电检测的方法有哪四种。
(直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法)10、光热效应应包括哪三种。
(热释电效应辐射热计效应温差电效应)11、一般PSD分为两类,一维PSD和二维PSD,他们各自用途是什么?(一维PSD主要用来测量光点在一维方向的位置;二维PSD用来测定光点在平面上的坐标。
)12、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器,它的结构特点是有一个真空管,其他元件都在真空管中,真空光电器件包括哪两类。
光电检测技术期末考试题库试卷三参考答案一、单项选择题(每小题2分,共40分)1.白炽灯是一种( B ).A.气体光源 B. 热光源C. 冷光源 D. 激光光源2.维恩位移定律为( C )。
A. σT 4B. σT2C. Tλm=BD. α(λ,T)= ε(λ,T) 3.ICCD表示的是( A )CCD.A. 增强型;B. 时间延迟型;C. 电子轰击模式;D. 红外.4.波长为2mm的波属于( B ).A. 远红外线B. 太赫兹波C. 近红外线D. X射线5.在给定λl~λ2波长范围内,某一辐射源发出的光通量与产生这些光通量所需的电功率之比,称为( B ).A. 辐射效率B.发光效率C. 光谱功率D.空间光强6.在发光二极管中,产生发光的是在( C ).A.P区 B. N区 C. 结区 D. 玻璃窗7.半导体中施主能级的位置位于( B ).A. 禁带低B. 禁带顶C. 导带顶D. 价带低8.像管中( A )的出现和使用,成为了第三代像管出现的标志性部件。
A. 负电子亲和势阴极;B. 电子光学系统;C.微通道板MCP; D. 光纤面板9.光纤中光传播的条件是( D ).A. 光入射角大于临界角B. 光入射角小于临界角C. 光入射角等于临界角D. 光入射角大于等于临界角10.属于自发辐射的光源是( B ).A. LDB. LEDC. CCDD. PMT11.下列光源中,最佳的彩色摄影用光源是( A ).A .镝灯B .氘灯C .汞灯D .汞氙灯12.在大气层外的卫星上,测得太阳光谱的峰值波长为 456.0 nm 。
求出太阳表面的温度。
( A ).A .6353K B. 7353K C. 3353K D. 8353K13.激光发光是( B ) :A. 自发辐射B.受激辐射C. 热辐射D.电致发光14.光敏电阻的主要作用是( D ):A. 光电检测B. 红外探测C. 光电开头D. 光电探测与控制18.数值孔径表示为( B ).A .212201sin n n n c -=θ B . 222101sin n n n c -=θ C .222011sin n n n c -=θ D . 202121sin n n n c -=θ16. 波长为17μm的光线属( D )。
1、光电测试技术的发展,从功能上来看具有什么特点:1、 从静态测量向动态测量发展;2、 从逐点测量向全场测量发展;3、 从低速测量向高速测量发展,同时具有存储和记录功能。
2、测量中应遵循的原则:阿贝原则,封闭原则3、人眼进行调焦的方法中最简单、最常用的是清晰度法和消视差法。
人眼的对准不确定度和调焦不确定度最简便最常用的调焦方法是清晰度法和消视差法。
清晰度法是以目标与比较标志同样清晰为准。
调焦不确定度是由于存在几何焦深和物理焦深所造成的。
消视差法是以眼睛在垂轴平面上左右摆动也看不出目标和标志有相对横移为准的。
用望远镜调焦的目的是提高精度、准确度4、 光电对准按功能原理分类:a) 光度式:普通光度式、差动光度式b) 相位式:光度式的基础上加入一个调制器即成为相位式5、 关于光具座:测量焦距时使用玻罗板6、 分辨率测试技术有几种判据?▪ 瑞利(Rayleigh )判据认为,当两衍射斑中心距正好等于第一暗环的半径时,人眼刚能分辨开这两个像点,这时两衍射斑的中心距为 ▪ 道斯(Dawes )判据认为,人眼刚能分辨两个衍射像点的最小中心距为▪ 斯派罗(Sparrow )判据认为,当两个衍射斑之间的合光强刚好不出现下凹时为刚可分辨的极限情况,两衍射斑之间的最小中心距为 例:假设汽车两盏灯相距r =1.5m ,人的眼睛瞳孔直径D=4mm ,问最远在多少米的地方,人眼恰好能分辨出这两盏灯?1-平行光管 2-透镜夹持器 3-测量显微镜 4-测微目镜 5-导轨1 2 3 450'1.22 1.22f F Dσλλ==0 1.02Fσλ=00.947Fσλ=解:假设所求距离只取决于眼睛瞳孔的衍射效应,并以对视觉最敏感的黄绿光λ=5500A0,进行讨论,设眼睛恰好能分辨两盏灯的距离为S ,则对人眼的张角为: 根据瑞利判据: 代入数据,得: 例、通常亮度下, 人眼瞳孔的直径D=3mm ,同学们最多坐多远,才不会把黑板上写的相距1cm 的等号“=”号看成是减号“-”?解 只需“=”号对人眼所张的角≥最小分辩角就行。
取λ=5500Å,有由上式算得:d =45.5m 。
7、色度学的基本概念:色度学是研究人的颜色视觉规律、颜色测量理论与技术的学科。
颜色感觉与听觉、嗅觉、味觉等一样都是外界刺激使人的感觉器官产生的感觉。
色度学是研究颜色度量和评价方法的学科,是以光学、视觉生理、视觉心理、心理物理等学科为基础的综合性科学。
现代色度学,是一门实验性非常强的学科。
8、格拉斯曼(H.Grassman)颜色混合定律格拉斯曼在总结以往颜色混合实验现象的基础上,于1854年归纳总结出几条实验规律,它是建立现代色度学的基础。
颜色的属性明度是指人眼对物体的明暗感觉。
色调是指彩色彼此相互区分的特性。
可见光谱中不同波长的辐射在视觉上表现为各种色调,如红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等。
彩度表示物体颜色的浓淡程度或颜色的纯洁性,又称饱和度。
物体色的彩度决定于物体表面反射光谱辐射的选择性程度。
补色律和中间色律在由两个成分组成的混合色中,如果一个成分连续变化,混合色的外貌也连续地变化。
由此导出两个定律:补色律和中间色律。
补色律 每种颜色都有一个相应的补色;某一颜色与其补色以适当比例混合,便产生白色或灰色;以其它比例混合,便产生近似比重大的颜色成分的中间色。
中间色律 任何两个非补色混合,便产生中间色,其色调决定于两个颜色的相对数量,其彩度主要决定于两者在色调顺序上的远近。
代替律 相似色(即外貌相同的颜色)混合后仍相似。
如果颜色A=颜色B ,颜色C =颜色D ,那么颜色A +颜色C = 颜色B+颜色D根据代替律,可以利用颜色混合的方法来产生或代替所需要的各种颜色。
它是一条非常重要的定律。
亮度相加律 混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色光亮度的总和。
9、三原色:最常用的三原色为红、绿、蓝三刺激值S r =θSr D ===λθθ22.10λ22.1rD S =m S 3103109.810550022.11045.1⨯=⨯⨯⨯⨯=--1.22L d Dλδφ==41.22 2.2101L rad d D λδφ-'===⨯≈色度学中是用三原色来表示颜色的。
匹配某种颜色所需的三原色的量,称为颜色的三刺激值。
光谱三刺激值或颜色匹配函数用三刺激值可以表示各种颜色,匹配等能光谱色所需三原色的量叫作光谱三刺激值。
对不同波长的光谱色,其三刺激值是波长的函数。
色品坐标三原色确定后,一种颜色的三刺激值是唯一的,因此,可以用三刺激值表示颜色。
光源色和物体色的三刺激值颜色刺激表示作用于人眼引起颜色感觉的颜色物理辐铜量。
颜色刺激函数表示某颜色刺激与波长的关系函数10、色度计算方法和测量应用方法。
CIE 除了推荐标准色度系统外,还推荐了一系列的计算方法。
如:色品坐标的计算颜色相加计算主波长和色纯度计算色差计算同色异谱程度的计算等颜色相加计算已知两种颜色各自的色品度坐标计算x1、y1、亮度Y1, x2、y2、亮度Y2。
①计算法原则:混合色的三刺激值为各个混合色的三刺激值的和;可以推广到更多种颜色相加混合。
可以表示为计算步骤⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧===1111111111Y y z Z Y Y Y y x X ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧===2222222222Y y z Z Y Y Y y x X 可得 X Y Z X Y Z x y z ===++由121212X X X Y Y Y Z Z Z =+⎧⎪=+⎨⎪=+⎩11、积分球及其应用。
结构特点积分球是一个中空的金属球体;球壁上开有一个或几个窗孔,用于进光和放置光接收器件;球内壁上应涂以理想的漫反射材料,也就是漫反射系数接近1的材料。
常用的材料是氧化镁(或硫酸钡)。
性能特点与要求可以证明,进入积分球的光经过吸收很小的内壁涂层的多次反射,最后可达到内壁上具有均匀分布的照度。
并且该照度较入射光通量除以球内壁面积的照度值大得多(可提高信噪比)。
积分球上的总开孔面积应尽可能小,把积分球的直径做得比较大。
12、激光束的压缩技术所谓激光束的压缩,即要压缩光束的发散角,改善激光束的方向性。
①用倒置望远镜压缩激光束②零阶贝赛尔(Bessel)光束高斯光束经过任何线性光学系统的变换仍然是高斯光束,随着光束的传播,高斯光束截面上光强迅速衰减。
但是当光源用激光器,经过特殊的会聚元件而形成的零阶贝塞尔光束的光强几乎不随传播距离而衰减,是一条亮而细的光束。
零阶贝塞尔光束是波动方程在无界空间的一个特解,其形式为: 由该式可知,这是一个在垂直于传播方向z 的横截面上具有相同光强分布J0(αr)的光束,即光强分布不随z 而变,因而具有无发散传输的性质。
必须指出,在有界空间中,零阶贝塞尔光束是波动方程的一个近似解,即在某一传输距离内延缓光束的衍射发散,使横截面上的光强分布近似不变。
③产生超细光束的新光源13、激光自准直技术。
①激光自准直技术激光束的自准直技术是指能实现反射波面与入射波面完全重合的技术。
1)平面镜反射的自准直激光束经倒置望远镜后射出,经平面镜反射回来,射在距平面镜一定距离的四象限平面光电接收器或面阵CCD 上,垂直光束移动光电接收器,确定了激光斑的位置;若平面镜有小量倾斜,则反射光束的偏角为平面镜倾角的两倍,再移动光电接收器,混合色的色品坐标和亮度为Xx X Y Z=++Yy X Y Z=++Y Y =)(0j r J e E z αβ=又一次确定了激光斑中心的位置后,由其移动距离和平面镜到光电接收器的距离,即可求出平面镜的倾角。
2)相位共轭技术实现自准直若光波入射到相位共轭镜上,不论是否垂直入射,都按原路反射回去,而且发散光变成了会聚光,产生的会聚光波称为相位共轭波。
相位共轭光束的任意两点间的相位差与原入射光束相同两点之间的相位差大小相等符号相反。
改变相位符号的数学运算称为共轭,故称该现象为相位共轭。
产生方法:受激布里渊(Brillouin )散射四波混频14、 激光多普勒测速技术基础当波源与观测者之间有相对运动时,观测者所接收到的频率不等于波源振动频率,此现象称为多普勒效应。
在声源、介质、观测者存在相对运动时,观测者接收到的声波频率与声源频率不同的现象就是声学多普勒效应。
当光源与观测者有相对运动时,观测者接收到的光波频率与光源频率不同,即存在光(电磁波)多普勒效应。
光学多普勒效应通常是观测纵向多普勒效应,但是也存在横向多普勒效应。
声学只有纵向多普勒效应,没有横向多普勒效应。
多普勒测速原理如图。
由于v/c 非常小,只取级数展开的前两项,即激光多普勒测速原理图L α1 α2vQ DS R1D s v f f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭探测器接收到的两束光频率之差为(忽略横向效应)15、单光速-双散射模式:它是将激光束汇聚在透镜焦点处,把焦点作为被测点用双光阑2从运动微粒Q 的散射中心选取以入射轴线为对称的两束,通过透镜、反射镜与分光镜使之汇合到光电倍增管的光电阴极上,产生拍频。
此方式的特点:1、可以用来接收两个相互垂直的平面的两队散射光;2、光能利用率低,光路对接受方向很敏感,调整较困难,使用不方便。
16、什么事全息技术?它和普通摄像有什么区别?所谓全息,就是在摄像底片上同时记录物光波的振幅和相位的全部信息,通过再现,可以获得物光波的立体像。
具有的特点:三维性、抗破坏性、信息容量大、光学系统简单,原则上无需透镜成像。
全息摄像的光波要求:是原参考光波的共轭光波,传播方向与参考光波方向相反,才能得到无相差的图像。
全息图对缺损、划伤、油污、灰尘等没有严格要求。
时间平均全息干涉测试技术是对周期性震动物体做一次曝光而形成的,16、散斑的形成:当一束激光射到物体的粗糙表面上时,在表面板前面的空间将布满明暗相间的亮斑与暗斑,这些亮斑与暗斑分布式杂乱的,故称为散斑。
17 夫琅禾费和菲涅尔衍射的区别?夫,光源或观察屏到孔径或障碍物之间的距离无限远时产生的衍射。
菲,光源或观察屏到孔径或障碍物之间的距离为有限时产生的衍射。
18 、光栅性能的主要标志有色散本领和色分辨本领* 考虑流体中的速度为c/n ,将v 换成纵向分量 1212cos cos 1 1//s s v v f f f f c n c n αα⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭12cos ,cos v v αα02cos vf n αλ∆=* 因 若 则得12ααα==0s c f λ=02cos v f n λα=∆2121(cos cos )/s v f f f f c n αα∆=-=+* 于是,流速为。