光电技术(九江学院) 中国大学mooc慕课答案2024版 m103726
第1章辐射度学与光度学基础
辐射度学与光度学基础自测
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（）
答案: 向短波方向移动
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（）
答案: 1.31lm
3、
用照度计测得某环境下的照度值为1000lx，该环境可能是（ ）
答案: 阴天室外
4、
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（ ）
答案: 341.5lm
5、
为了描述显示器的每个局部面元在各个方向的辐射能力，最适合的辐射度量是（）
答案: 辐射亮度
6、
电磁波谱中可见光的波长范围为（ ）
答案: 0.38~0.78um
7、
100W标准钨丝灯在0.2sr范围内所发出的辐射通量为（）
答案: 1.592W
8、
光谱光视效率V(505nm)=0.40730，波长为505nm、1mW的辐射光，其光通量为（ ）
答案: 0.2782lm
9、
X射线的波长范围是（）
答案: 
10、
辐射强度的计量单位是（）
答案: 
11、
辐射亮度的计量单位是（）
答案: 
12、
某半导体激光器发出波长为642nm的激光束，其功率为100mW。当
时求此光束的辐射通量是（）
答案: 
13、
某半导体激光器发出波长为642nm的激光束， 发出的光通量
为10.928 lm， 光束直径为1.22mm，光出射度
是（）
答案: 
14、
波长为532nm （V（0.532um）=0.88）的绿光固体激光器输出功率为15W，均匀的投射到
的白色屏幕上。问屏幕上的光照度为（）
答案: 
15、
绿光固体激光器均匀的投射到白色屏幕上的光照度为
，若屏幕的反射系数是0.9，则光出射度为（）
答案: 
16、
一支白炽灯，假设各向发光均匀，悬挂在离地面2m的高处，用照度计测得正下方地面上的照度为30lx，该白炽灯的光通量（）
答案: 1507.2lm
17、
直径为3米的圆桌中心上方2米处吊一平均发光强度200cd的灯泡，求圆桌中心光照度为（）
答案: 
18、
直径为3米的圆桌中心上方2米处吊一平均发光强度200cd的灯泡，求圆桌边缘的光照度光照度为（）
答案: 
19、
求辐射亮度为L的各向同性面积元在张角为
的圆锥内所发射的辐射通量为（）
答案: 
20、
下列选项中的参数与接收器有关的有（）
答案: 曝光量;
照度
21、
余弦辐射体的主要特性包括（）
答案: 普朗克辐射定律;
斯忒藩—玻尔兹曼定律;
维恩位移定律
22、
光通量的单位是坎德拉。
答案: 错误
23、
辐射通量与光通量的单位是相同的。
答案: 错误
24、
朗伯辐射体的辐射出射度等于他的辐射亮度。
答案: 错误
25、
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。
答案: 正确
26、
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
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。
答案: 错误
27、
发光方式主要有电致发光，光致发光，化学发光和热发光。
答案: 正确
28、
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
的单色辐射源，在此方向上的辐强度为（1/683）W/sr，其发光强度定义为1cd。
答案: 正确
29、
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。
答案: 错误
30、
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。
答案: 正确
31、
辐射度量是生理（或主观）的计量方法。
答案: 错误
32、
光度量是以人眼所能看见的光对大脑的刺激程度来对光进行计算。
答案: 正确
33、
辐射度量是物理（或客观）的计量方法。
答案: 正确
34、
太赫兹波具有低能量性，对人体基本上没有什么副作用。
答案: 正确
35、
辐射出射度 Me与辐射照度Ee意义相同。
答案: 错误
第2章光电探测器理论基础
光电探测器理论基础自测
1、
被光激发产生的电子溢出物质表面，形成真空中的电子的现象叫做（）
答案: 外光电效应
2、
半导体（）电子吸收光子能量跃迁入（），产生电子—空穴对的现象成为本征吸收。
答案: 价带，导带
3、
一个电阻值为1000欧姆的电阻，在室温下，工作带宽为1Hz时，热噪声均方电压为（）
答案: 4nV
4、
已知一束激光功率为30mW、波长为0.6328um，普朗克常数则该激光束的光子流速率N为（）
答案: 
个/秒
5、
某半导体光电器件的长波限为13um，其杂质电离能
为（）
答案: 0.095eV
6、
已知甲、乙两厂生产的光电器件在色温2856K标准钨丝灯下标定出的灵敏度分别为
，
，则甲乙两厂中光电器件灵敏度比较结果正确的是（）
答案: 乙厂灵敏度高
7、
光电发射材料
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（）
答案: 1.83eV
8、
已知某种光电器件的本征吸收长波限为1.4um，则该材料的禁带宽度为（）
答案: 0.886eV
9、
对于P型半导体来说，以下说法正确的是（）
答案: 能带图中受主能级靠近于价带顶
10、
有关半导体对光的吸收,下列说法正确的是（）
答案: 半导体对光的吸收主要是本征吸收
11、
对于N型半导体来说，以下说法正确的是（）
答案: 费米能级靠近导带底
12、
一束功率为30mW、波长为0.6328um的激光束的光子流速率N为（）
答案: 
个/秒
13、
某一金属光电发射体有2.5eV的逸出功，并且导带底在真空能级下位7.5eV，则产生光电效应的长波限（）
答案: 0.496um
14、
某型号硅APD光敏面直径为0.5mm，等效噪声功率为
，电流灵敏度为77A/W，求该光电探测器的比探测率（）
答案: 
15、
探测器的
，探测器光敏面积的直径为0.5cm，用于
的光电仪器中，它能探测的最小辐射功率为（）
答案: 
16、
温度为300K时
的电阻工作在100Hz带宽内产生的均方噪声电流为（）
答案: 
17、
温度为300K时的电阻工作在100Hz带宽内产生的均方噪声电压为（）
答案: 
18、
已知某种光电器件的本征吸收长波限为1.4um，该材料的禁带宽度为（）
答案: 0.886（eV）
19、
光电发射材料的光电发射长波限为680nm，该光电发射材料的光电发射阈值为（）
答案: 1.82（eV）
20、
已知本征硅材料的禁带宽度
，半导体材料的本征吸收长波限为（）
答案: 1.216（um）
21、
温度为300K的本征硅半导体掺入
的砷原子，计算掺杂后硅半导体电子浓度为（）
答案: 
22、
温度为300K的本征硅半导体掺入
的砷原子，计算掺杂后硅半导体空穴的浓度为（）
答案: 
23、
温度为300K的本征硅半导体载流子浓度为
，禁带宽度为1.12eV，计算掺入
硼原子后硅中电子浓度为（）
答案: 
24、
温度为300K的本征硅半导体载流子浓度为，禁带宽度为1.12eV，计算掺入硼原子后硅中空穴浓度为（）
答案: 
25、
光电探测器中的噪声主要包括（）
答案: 热噪声;
散粒噪声;
产生复合噪声;
1/f噪声 ;
温度噪声
26、
光电技术中应用的半导体对光的吸收主要是（）
答案: 本征吸收;
杂质吸收
27、
比探测率是一个与工作频率、测量带宽无关的常数。
答案: 错误
28、
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。
答案: 正确
29、
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。
答案: 正确
30、
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。
答案: 正确
31、
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光子数之比。
答案: 正确
32、
若金属溢出功为W，则长波限为1.24/W(nm)。
答案: 错误
33、
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。
答案: 错误
34、
杂质吸收的长波限总要长于本征吸收的长波限。
答案: 正确
35、
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。
答案: 错误
36、
光生伏特效应能将光能转换成电能。
答案: 正确
37、
外光电效应是半导体光电器件、真空光电倍增管、摄像管、变像管和像增强器的核心技术。
答案: 错误
38、
热噪声存在于任何导体与半导体中，它属于白噪声。
答案: 正确
39、
1/f噪声通常又称为电流噪声（有时也称为闪烁噪声或过剩噪声）。它是一种低频噪声，几乎所有探测器中都存在这种噪声。
答案: 正确
40、
在实际使用中，常用较低的调制频率可避免或大大减小电流噪声的影响。
答案: 错误
第3章光电探测中的常用光源
光电探测器常见光源自测
1、
低压汞灯光谱为（）
答案: 线状光谱
2、
高压钠灯光谱为（）
答案: 带状光谱
3、
白炽灯光谱为（ ）
答案: 连续光谱
4、
荧光灯光谱为（ ）
答案: 混合光谱
5、
某光源的发光效率为90~100lm/W，该光源可能是（ ）
答案: 高压钠灯
6、
连续波半导体激光器输出功率约为（ ）
答案: 几毫瓦到数百毫瓦
7、
黑体是指（ ）
答案: 吸收为1
8、
普通荧光灯的发光效率约为（）lm/W
答案: 35~60
9、
LED的响应时间大约是（）数量
答案: 毫秒
10、
常用的激光器有（）
答案: 气体激光器;
固体激光器;
染料激光器 ;
半导体激光器
11、
按发光机理分类，常用光源有
答案: 发光二极管;
激光器;
气体放电;
热辐射
12、
光源的光谱功率分布通常可以分为（）
答案: 线状光谱;
带状光谱;
连续光谱;
混合光谱
13、
光电探测系统对光源选择的主要要求有（ ）
答案: 光谱特性要求;
发光强度要求;
光源稳定性要求 ;
发光效率要求
14、
发光效率是光源发射的光通量与所需的电功率之比。
答案: 正确
15、
GaAs的开启电压约为1V。
答案: 正确
16、
物体温度升高时，辐射峰值波长向长波方向移动。
答案: 错误
17、
氮化物蓝或紫LED的管芯中加上三基色荧光粉可激发出白光，成为白光LED。
答案: 正确
18、
超高亮度LED是指辐射功率高，法向发光强度在1000mcd以上的LED，光效可以达到50~100lm/W。
答案: 正确
19、
发光二极管辐射光的峰值波长与材料的禁带宽度Eg无关。
答案: 错误
20、
LED发出的光是基于受激辐射，发出的是相干光。
答案: 错误
21、
普通钨丝灯的发光效率约为8~18lm/W。
答案: 正确
22、
LED的寿命通常小于
小时。
答案: 错误
23、
通常利用半导体激光器（LD）和发光二极管伏安特性和响应时间特性对光源进行直接调制。
答案: 正确
24、
若辐射源辐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温。
答案: 正确
25、
白炽灯发的光基本是连续光谱，造价低，发光效率高。
答案: 错误
26、
发光二极管的外发光效率随温度的上升而上升。
答案: 错误
27、
发光二极管发光时，PN通常工作在反向工作状态。
答案: 错误
第4章光电导探测器
光电导探测器自测
1、
光电导的单位（）
答案: 西门子
2、
氮化镓光电导器件的光谱响应范围为（）
答案: 200~365nm
3、
硫化镉光电导器件的光谱响应范围为（）
答案: 400~700nm
4、
常温硫化铅光电导器件的光谱响应范围为（）
答案: 0.4~3um
5、
常温碲化铟光电导器件的光谱响应范围为（ ）
答案: 1~7.5um
6、
设某光敏电阻在100lx光照下的阻值为2
，且已知它在90~120lx范围内的
。则该光敏电阻在110lx光照下的阻值为（）。
答案: 1873.8
7、
假设某只CdS光敏电阻的最大功耗是30mW，光电导灵敏度
，暗电导
。当CdS光敏电阻上的偏置电压为20V是的极限照度为（）。
答案: 150lx和22500lx
8、
光电导探测器的特性受工作温度影响（）。
答案: 很大
9、
设光敏电阻GM20539在10lx的光照下的阻值为50K，且已知它在10~100lx范围内的
。试求该光敏电阻在90lx光照下的阻值（）
答案: 8621.4
10、
设某只CdS光敏电阻的最大功耗为30mW，光电导灵敏度
S/lx，暗电导为零。试求当CdS光敏电阻上的偏置电压为20V时的最大照度为（）
答案: 1406.25 lx
11、
设某只CdS光敏电阻的最大功耗为30mW，光电导灵敏度S/lx，暗电导为零。试求当CdS光敏电阻上的偏置电压为20V时的最小照度为（）
答案: 375 lx
12、
杂质型光敏电阻需要在（）下使用。
答案: 低温
13、
下列光电导器件中那些属于本证光电导器件（）
答案: 硫化镉;
锑化汞;
碲鎘汞;
硫化铅
14、
光电导器件的噪声主要有（)
答案: 热噪声;
1/f噪声;
产生与复合噪声
15、
选用光电探测器的一般原则（）
答案: 考虑时间响应特性;
用于测光的光源光谱特性必须与光电探测器的光谱响应特性匹配;
考虑光电探测器的线性特性
16、
光电导内增益与哪些量有关（）
答案: 器件材料;
结构尺寸;
外加偏压
17、
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。
答案: 错误
18、
本征光电导器件的长波限可以达到130um。
答案: 错误
19、
弱辐射情况下，本征光电导与入射辐射通量成正比。
答案: 正确
20、
材料确定后，光敏电阻的光照指数是一个常数。
答案: 错误
21、
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。
答案: 正确
22、
光电导器件的时间响应都较小，适合于探测窄脉冲光信号。
答案: 错误
23、
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。
答案: 正确
24、
光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动。
答案: 错误
25、
光敏电阻光敏面做成蛇形状，有利于提高灵敏度。
答案: 正确
26、
光敏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。
答案: 错误
27、
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。
答案: 错误
28、
在测量某光电导器件的
值时，背景光照越强，其值越小。
答案: 正确
29、
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。
答案: 错误
30、
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。
答案: 正确
31、
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。
答案: 错误
32、
杂质型光敏电阻需要高温使用。
答案: 错误
33、
同一型号的光敏电阻，在不同光照下和不同的环境温度下，其光电导灵敏度和时间常数相同。
答案: 错误
34、
同一型号的光敏电阻，在照度相同而温度不同时，其光电导灵敏度不相同和时间常数也不相同。
答案: 正确
35、
在光照度一定时，光电导探测器灵敏度随工作偏置电压的增大而减小。
答案: 错误
36、
在实际应用中，可以在光电导探测器的最大额定功率内适当提高工作偏置电压，以得到较大的探测灵敏度。
答案: 正确
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