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1、选择题 选择题 1 当黑体的温度升高时 其峰值光谱辐射出射度所对应的波长的移动方向为 A A 向短波方向移动 B 向长波方向移动 C 不移动 D 均有可能 2 2 已知某 He Ne 激光器的输出功率为 8mW 正常人眼的明视觉和暗视觉最大光谱光 是效能分别为 683lm W 和 1725lm W 人眼明视觉光谱光视效率为 0 24 则该激光器发 出的光通量为 D A 3 31lx B 1 31lx C 3 31lm D 1 31lm 3 3 已知某辐射源发出的功率为 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 A 683lm B341 5lm C 1276lm
2、D 638lm 4 某半导体光电器件的长波限为 13um 其杂质电离能 i E 为 B A J095 0 B eV095 0 C J 4 105 9 D eV 4 105 9 5 光电发射材料CsSbK2的光电发射长波限为 680nm 该光电发射材料的光电发射阈值的 大小为 D A J 3 1082 1 B eV 3 1082 1 C J82 1 D eV83 1 6 若要检测脉宽为 10 7s 的光脉冲 应选用 A 为光电变换器件 A PIN 型光电二极管 B 3DU 型光电三极管 C PN 结型光电二极管 D 硅光电池 7 用光电法测量某高速转轴的转速时 最好选用 D 为光电接收器件 A
3、PMT B CdS 光敏电阻 C 2CR42 硅光电池 D 3DU 型光电三极管 8 硅光电池在 D 偏置时 其光电流与入射辐射量有良好的线性关系 且动态范围较 大 A 恒流 B 自偏置 C 零伏偏置 D 反向偏置 9 4 硅光电池在 B 情况下有最大的输出功率 A 开路 B 自偏置 C 零伏偏置 D 反向偏置 10 通常光伏探测器的扩散时间为 A A 10 9s B 10 10s C 10 11s D 10 12s 11 通常光伏探测器的漂移时间为 C A 10 9s B 10 10s C 10 11s D 10 12s 12 硅光电池的最高截止频率通常为 B A 几千赫兹 B 几万赫兹 C
4、 几十万赫兹 D 几百万赫兹 13 硅光电池的受光面的输出多做成梳齿状或 E 字形电极 其目的是 B A 增大内电阻 B 减小内电阻 C 简化制作工艺 D 约定俗成 14 硅光电三极管偏置电压为零 现在逐渐增强其光照度 则此时光电三极管集电极电流的 变化为 D A 电流不断增大 B 电流逐渐减小 C 电流逐渐增大 到一定程度后趋于稳定 D 电流大小始终为零 15 为了提高光电二极管短波段波长的光谱响应 下面可以采取的措施是 D A 增强短波波长光谱的光照强度 B 增强长波波长光谱的光照强度 C 增加 PN 节厚度 D 减薄 PN 节厚度 16 用光电法测量某高速转轴 15000r min 的转
5、速时 最好选用 D 为光电接收器件 A PMT B CdS 光敏电阻 C 2CR42 硅光电池 D 3DU 型光电三极管 17 若要检测脉宽为 s 7 10 的光脉冲 应选用 A 为光电变换器件 A PIN 型光电二极管 B 3DU 型光电三极管 C PN 结型光电二极管 D 2 11 CR 硅光电池 18 硅光电池在 D 偏置时 其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系 且动态范围较 大 A 恒流 B 自偏置 C 零伏偏置 D 反向偏置 19 硅光电池在 B 情况下有最大的电流输出 A 开路 B 自偏置 C 零伏偏置 D 反向偏置 20 光伏器件的自偏置电路主要用于 B 器件 A 光电三极管
6、B 光电池 C PSD 位置传感器 D 象探测器 21 下列光电器件中可以作为继电器的是 B A 色敏器件 B 光耦合器 C PSD D 象探测器 22 下列光电器件中可以精确测量位置的是 C A 色敏器件 B 光耦合器 C PSD D 象探测器 判断题判断题 1 比探测率是一个与工作频率 测量带宽无关的常数 错 2 探测率是一个反映探测器探测能力的物理量 探测率越大 说明探测器的探测能力越强 对 3 噪声等效功率是信噪比为 1 时 入射到探测器上的信号辐射通量 对 4 1 f 噪声是一种低频噪声 几乎所有探测器中都存在这种噪声 对 5 量子效率是在特定波长下单位时间内产生的平均光电子数与入射
7、光子数之比 对 6 若金属溢出功为 W 则长波限为 1 24 W nm 错 7 光通量的单位是坎德拉 错 8 辐射通量与光通量的单位是相同的 错 9 朗伯辐射体的辐射出射度等于他的辐射亮度 错 10 被照明物体表面的辐射照度和光源与物体表面的距离平方成反比 对 11 辐射出射度 Me 与辐射照度 Ee 的定义式都是 某点处面元的辐通量ed 除以改面元的 面积dA的商 所以这两个物理量是具有相同的概念 错 12 发光方式主要有电致发光 光致发光 化学发光和热发光 对 13 发光强度的单位是坎德拉 cd 其定义为 在给定方向上能发射Hz 12 10540 的单色辐 射源 在此方向上的辐强度为 1
8、683 W sr 其发光强度定义为 1cd 对 14 在对具有一定量度和颜色的非黑体辐射体的温度标测中 亮温度与实际温度的偏差最 小 色温度次之 辐射温度与实际温度的偏差最大 错 15 波长长于本征吸收的光波长波限的入射辐射能使器件产生本征吸收 改变本征半导体的 导电特性 错 16 杂志吸收的长波限总要长于本征吸收的长波限 对 17 可以引起光电效应的光吸收包括本征吸收 杂质吸收 激子吸收 自由载流子吸收和晶 格吸收 错 18 在弱辐射作用的情况下 半导体的光电导效应与入射辐射通量的关系是线性的 对 19 光生伏特效应能将光能转换成电能 对 外光电效应是半导体光电器件 真空光电倍增管 摄像管
9、变像管和像增强器的核心技术 错 20 由于电子的迁移率比空穴大 因此通常用 P 型材料制成光电导器件 错 21 本征光电导器件的长波限可以达到 130um 错 22 弱辐射情况下 本征光电导与入射辐射通量成正比 对 23 材料确定后 光敏电阻的光照指数是一个常数 错 24 前历效应是指光电导探测器的时间特性与工作前历史有关的一种现象 对 25 光电导器件的时间响应都较小 适合于探测窄脉冲光信号 错 26 当光电导器件接收交变调制光时 随调制光频率的增加 其输出会减小 对 27 光敏电阻光谱特性的峰值波长 低温时向短波方向移动 错 28 光敏电阻光敏面做成蛇形状 有利于提高灵敏度 对 29 光敏
10、电阻的恒压偏置电路比恒流偏置电路的电压灵敏度要高一些 错 30 光电导器件在方波辐射的作用下 其上升时间大于小将时间 错 31 在测量某光电导器件的 值时 背景光照越强 其 值越小 对 32 光敏电阻在恒压偏置电路比恒流偏置电路的电压灵敏度要高一些 错 33 光敏电阻的阻值与环境温度有关 温度升高光敏电阻的阻值也随之升高 对 光敏电阻的前例效应是由于被光照过后所产生的光生电子与空穴的复合而需要 很长的时间 而且 随着复合的进行 光生电子与空穴的浓度与复合机率不断减 小 使得光敏电阻恢复被照前的阻值需要很长时间这一特性的描述 错 34 光伏探测器的暗电流是一个确定的常数 错 35 光伏器件外加反
11、向偏压时 暗电流随反向偏压的增加有所增大 最后趋近于反向饱和电 流 对 36 自偏压是指光伏探测器的输出电流流过外电路负载电阻产生的压降就是他自身的正向 偏压 对 37 光电池的主要用途为太阳能光电池和测量光电池 对 38 雪崩光电二极管的最佳工作点在接近雪崩击穿点附近 对 39 硅光电池需要加偏压才能把光能转换成电能 错 40 光电池通常工作在自偏置状态 用作弱光信号的线性测量或强光信号的存在探测 对 41 光伏效应对光的吸收主要为非本征吸收 错 42 用双结光电二极管作颜色测量时 可以测出其中两个硅光电二极管的短路电流比的对数 值与入射光波长的关系 对 43 PSD 是利用位置离子注入技术
12、制成的一种对入射到光敏面上的光点位置敏感的光电器 件 对 44 负电子亲和势光电阴极是真空能级在导带之下 从而使有效的电子亲和势为负值 对 45 NEA 材料的量子效率比常规光电子阴极材料高很多 对 46 3 光电倍增极在使用过程中队入射光没有特殊要求 错 47 测量阳极灵敏度时 入射到阴极上的光通量大约在 10 5 10 2lm 错 48 光电倍增管分压电阻通常要求流过电阻链的电流比阳极最大电流大 10 倍以上 对 49 光电倍增管的电流增益通常不超过 105 错 50 光电倍增管增益定义为阳极电流与阴极电流之比 或阳极灵敏度与阴极灵敏度之比 对 计算题计算题 1 某输出功率为6mW的氦氖激
13、光器 发出波长为 0 6328 m 的光束 均匀地投射到 0 8cm2 的白色屏幕上 已知屏幕的反射系数为 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 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 5 cm2 若 照度计测得的最大照度为 100 lx 标准钨丝灯的发光效率是 17 4lm w 试求 标准钨丝灯在该方向的发光强度为多少 2 所发出的光通量为多少 3 它所发出的辐射通量又
14、为多少 3 本征半导体材料 Ge 在 295K 下其禁带宽度 Eg 0 67 eV 现将其掺入杂质 Hg 锗掺 入汞后其成为电离能 Ei 0 09 eV 的非本征半导体 试计算本征半导体锗和非本征半导 体锗掺汞所制成的光电器件的截至波长 4 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 画出铝的能带图 5 室温 300k 时 硅光电池 光敏面积 5mmx5mm 在辐照度为 100mw cm2 时的开路电 压为 Voc 550mV 短路电流 Isc 6mA 试求 1 辐照度降低到 50mW cm2 时的开路电压 Voc 和短路电流
15、 Isc 2 将硅光电池安装在偏置电路中 测得输出电压 Uo 1V 求光敏面上的辐射通量和辐 射照度 6 利用 2CU1 光电二极管和 3DG40 三极管构成如下图所示的探测电路 已知光电二极管 的电流灵敏度 Si 0 4uA uW 其暗电流小于 0 2uA 三极管 3DG60C 的电流放大倍数 50 最 高入射辐射功率为 400uW 时的拐点电压 VM 10V 1 求获得最大电压输出时的 Re 值 2 若入射辐射功率由 400uW 减少到 350uw 时 输出电压变化量为多少 7 光电倍增管的阳极灵敏度为 100A lm 阴极灵敏度为 2uA lm 要求阳极的输出电流限制在 100uA 范围
16、内 求允许的最大入射光通量 8 光电倍增管 GDB44F 的阴极光照灵敏度为 0 5uA lm 阳极的光照灵敏度是 50A lm 要求 长期使用时阳极允许电流限制在 2uA 以内 求 1 阴极面上允许的最大光通量 2 阳极电阻为 75K 时 最大输出电压 3 若已知光电倍增管为 12 级 二次电子发射系数 0 2 UDD 0 7 计算它的供电 电压 4 当输出信号的稳定度为 1 时 求高压电源电压的稳定度 9 在如图所示的电路中 已知Re 3 3k UW 4V Ubb 12V 光敏电阻为RP 当光照 度为 30lx 时输出电压为 6V 80 lx 时为 9V 设该光敏电阻在 30 到 100lx 之间的 值不变 试求 输出电压为 8V 时的照度为多少 lx 10 在如图所示的恒压偏置电路中 已知 DW 为 2CW12 型稳压二极管 其稳定电压值为 6V 设 Rb 1k RC 510 三极管的电流放大倍率不小于 80 电源电压 Ubb 12V 当 CdS 光敏电阻光敏面上的照度为 100lx 时恒压偏置电路的输出电压为 10V 照度为 300lx 时 输出电压为 8V 1 试计算输出电压
