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。
×9物体所受照度和光源与物体之间的距离的平方成反比。
√10朗伯余弦定理表明,对于朗伯光源,在与其发光表面的法线成_60(六十)__度夹角的方向上,光强降为表面法线方向光强的一半;但这种光源的__发光亮度_(辐射亮度;亮度;光亮度)不随方向改变。
11光度学的三个基本定律不包括(D)A.余弦定律B.亮度守恒定律C.照度与距离二次方反比定律D.光的独立传播定律12以下关于亮度守恒定律的叙述中,不正确的是(C)A. 光在同一种介质中传播时,若传播过程中无能量损失,则光能传输通过的任一表面亮度相等B. 在不同介质中传播的光束,在能量无损耗下其基本幅亮度是守恒的C. 在理想成像光学系统中,像的辐射亮度高于物的辐射亮度D. 当光束传播中有光学系统且物像同在空气中时,像面的辐射亮度不可能大于物面的辐射亮度13空气湍流效应对光电检测系统的影响不包括(B)A.信噪比降低,误码率增加B.激光信号发生波长漂移C.激光相干性退化,使激光外差探测效率降低D.引发光束抖动,使激光偏离接受孔径,降低信号强度14以光波长和引起散射的粒子尺寸相对大小来区分瑞利散射和米氏散射。
当粒子尺度比波长小的多时,为瑞利散射;当粒子尺度与波长可相比拟或大于光的波长时,称为米氏散射。
√15“残阳如血”缘于大气对光的(A)。
A.瑞利散射B.米氏散射C.折射效应D.吸收效应16在远距离光电测量中,需要考虑大气分子对光的_吸收效应_和散射效应,根据光波长与大气分子的尺寸的比例不同,散射效应可分为瑞利散射和_米氏散射17蓝天和白云皆因太阳光的散射而显色,关于二者所属的散射类型,(A)的叙述是正确的。
A.前者为瑞利散射,后者为米氏散射。
B.前者为米氏散射,后者为瑞利散射。
C.二者都属于瑞利散射。
D.二者都属于米氏散射。
18根据瑞利散射经验公式,瑞利散射系数与光波____波长_(填写汉字)的四次方成反比,因此可见光的散射比红外光____强__(填写强或者弱)。
第三章1.半导体的电阻温度系数一般是正的,它对温度的变化非常敏感。
×2.半导体的导电性能可受极微量杂质的影响而发生十分显著的变化。
随着所掺入的杂质的种类不同,可以得到相反导电类型的半导体。
如在硅中掺入硼,可得到_P_型半导体;掺入磷可得到__N__型半导体。
3.导带中,电子浓度越低,导电能力愈强;价带中,电子的空位浓度愈高,导电能力愈强。
×4.半导体的导电能力易受掺杂浓度、温度、光照、外加电磁场的影响。
√5.N型半导体的费米能级在禁带中央和导带底之间。
√6.P型半导体的费米能级在禁带中央和导带底之间。
×7.关于费米能级的叙述,错误的是(C)。
A.费米能级不一定是真正存在的能级,它反映了固体能级被电子填充的情况,是一个统计学中的能级B.费米能级被电子占据的概率为50%C.费米能级由本征半导体决定,与掺杂无关D.本征半导体的费米能级位于禁带中央8.在热运动或其他外界因素的作用下,本征半导体价带的电子可被激发跃迁到导带,即本征激发产生电子空穴对,因而本征半导体中载流子有电子和空穴两种。
√9.N型半导体中,电离能指的是导带底与施主能级之间的能量差;P型半导体中,电离能指的是受主能级与价带顶之间的能量差。
√10.PN结中载流子的运动有两种,包括扩散运动和_____漂移__运动。
11.在PN结中,(A)的方向与其他三个选项中的方向不同。
A.扩散电流B.光电流方向C.内建电场方向D.漂移电流即漏电流方向12.能级结构是针对电子而言的,所以空穴在高能级的电势能反而低。
√13.当PN结处于平衡状态时,费米能级在同一高度。
√14.对于同质半导体,N型和P型半导体的费米能级之差即为PN结的势垒高度。
√1.[在掺杂半导体中,光电导效应包含本征光电导效应和__杂质光电导_效应。
2.[锗原子的禁带宽度Eg=0.67eV,则采用本征锗材料制作的光电探测器件的长波限为__1.85__微米。
(精确到小数点后两位)3.[锗原子的禁带宽度Eg=0.67eV,则由本征锗材料制作的光敏电阻__能__(填“能”或者“不能”)探测1.55微米波长的红外光。
4.一般情况下,半导体受到光照时,若光子能量足够高,则其中载流子数目 _增加_ (填“增加”或者“减少”),电导 _ 增大 _(填“增大”或者“减小”),电阻 _减小_ (填“增大”或者“减小”)。
5.同质半导体中,杂质光电导效应的长波限较本征光电导效应的更 _大_ (填“大”或者“小”)。
6.在光生伏特效应中,当入射光辐射作用于PN结空间电荷区时,产生的光生电子空穴对将在内建电场力的作用下分别向相反方向做漂移运动,P区积累光生空穴,电势为正,N区则相反。
√7.在光生伏特效应中,必须有外加电场来实现光生电子空穴对的分离。
√8.上限截止频率指的是探测器件输出的电信号的幅度下降到零频输入所产生电信号的( B )倍时所对应的入射光调制频率。
A.0.5B.C.0.1D.9.噪声等效功率越大,说明光电器件性能越好。
×10.量子效率是衡量光电器件性能的一个微观参数,量子效率愈高愈好。
√11.关于光谱灵敏度和积分灵敏度,叙述错误的是(B )。
• A.光谱灵敏度又叫单色灵敏度,描述的是光电探测器对单色入射光的响应能力• B.这两种灵敏度都可分为电流灵敏度和电压灵敏度• C.积分灵敏度描述的是光电探测器对连续光谱入射光的响应能力• D.这两种灵敏度均与光电探测器本身性能和测量用光源的光谱有关12.在光电探测器件中,与入射光波长无关的噪声称为白噪声,如热噪声。
√13.光电器件的频率特性指的是其响应(如灵敏度、光电流、电压)与入射光的振动频率之间的关系。
√14.在表征光电器件性能的参数中,选项(A)与其他选项中的性能参数是相对独立的。
A.带宽B.噪声等效功率C.探测度D.比探测度15.光电器件的光谱响应宽度是以灵敏度降低至峰值响应的50%之间的波长范围来定义的。
√16.下列选项中,(C)所描述的光电器件性能与其他三个选项不同。
A.上限截止频率B.响应时间常数C.惰性D.噪声等效功率第四章1彩色摄像时应选用的照明光源是( B )。
A. 高压汞灯B. 白炽灯C. 氦氖激光D. 高压钠灯2光源的稳定性包括功率稳定性和_波长_(或频率)稳定性。
3在直接检测光功率的光电系统中,光源的_功率_稳定性更为重要,而在相干检测光电系统中,更需注意光源的_波长_(或频率)稳定性。
4关于色温和相关色温,叙述错误的是(B)A. 光源的色温在一定程度上表征了光源的光谱功率分布,代表了光源辐射光的颜色B. 光源的色温是指光源在额定功率下正常发光时的真实温度。
C. 若辐射源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光的颜色相同,则称黑体的这一温度为该辐射源的色温。
D. 相关色温是指若光源的色坐标点与某一温度下的黑体辐射的色坐标点最接近,则该黑体的温度称为该光源的相关色温。
5光强分布特性描述的是光源发光的各向异性,一般用配光曲线即光强分布曲线来表示。
√6下列选项中,发光效率最高的光源是(C)。
A.白炽灯B.日光灯C.LEDD. YAG激光器7按照光源的光通量随波长的分布特性,可将光谱分为_线状_光谱、带状光谱、_连续_光谱和复合光谱。
1.以下光源中,(A)不是热辐射光源。
A.LEDB.太阳光C.卤素灯D.白炽灯2.常用光源包括_热辐射_光源,_气体放电_光源_,_固体_光源和激光光源。
3.太阳相当于5900K左右的黑体辐射,红外、可见和紫外区光能在总光能中所占比例依次为6%、46%、47%。
×4.与其他光源不同,热辐射光源的色温就是其工作时的真实温度。
×5.从真空白炽灯到充气白炽灯,再到卤素灯,叙述错误的是(A)。
A.工作温度逐渐降低B.寿命增大C.发光效率提高D.光谱峰值波长增大6.与白炽灯相比,卤素灯的优点不包括( A)。
A.工作温度高,光色更接近白色B.光强分布集中C.寿命长D.光效高7.荧光灯是一种气体放电光源,相比于白炽灯,选项(D)不是荧光灯的优势。
A.发光效率B.光色范围C.寿命D.光源功率稳定性8.下列光源中,(A)不是气体放电光源。
A.卤钨灯B.低压汞灯C.镝灯D.荧光灯9.选项(B)不是LED的优点。
A.光效高B.光谱宽,光色丰富C.具有很快的响应速度D.性能稳定,寿命很长10.与白炽灯相比,LED的优点不包括( B )。
A.启动快B.显色性好C.寿命长D.光效高11.发光二极管是指在电场作用下使半导体PN结中的 __电子__与 __ 空穴__ 复合而发光的固体光源,其英文全简称为 __LED__(大写)。
12.LED是一种特殊的PN结,发光区域主要为N区。