A. LD B. LED C. CCD D. PMT 0.充气卤钨灯是一种 ( B ).
A. 气体光源 B. 热光源C. 冷光源 D. 激光光源 11.TDICCD表示的是( B )CCD.
A. 增强型; B. 时间延迟型; C. 电子轰击模式; D. 红外. 12.热效应较小的光是( D ).
A. 紫光 B. 红光C. 红外 D. 紫外
13.在光电倍增管中,产生二次电子发射的是( C ).
A.阴极 B.阳极 C. 倍增极 D. 玻璃窗
14.光纤纤芯、包层、外套的折射率n 1、n 2、n 0的关系是( D ).
A. n 1> n 2> n 0 B. n 2> n 0> n 1 C. n 0> n 2> n 1 D. n 1> n 0> n 2
15.光照一定,短路电流与入射光波长的关系,属光电池的( C )特性: A. 频率; B. 伏安;C. 光谱; D. 温度.
16. 像管中( C )的出现和使用,成为了第二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 17.充气白炽灯主要充入( A ).
A. 氩气 B.氙气 C. 氖气 D.氪气 18.硅光电二极管与硅光电池比较,后者( B ).
A.掺杂浓度低 B.电阻率低 C.反偏工作 D.光敏面积小 19.线阵CCD主要是通过( A )工作.
A. 电荷 B. 电压C. 电流 D. 电阻 20.彩色CCD有( C )种.
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 二、多项选择题(每题2分,共10分) 1.固体发光器件有( ABCDE )。
A. LCD B. PDP C. ECD D. EPD E. VFD 2. 结型光电器件的特点 ( ABCDE ):
A. 有极性 B. 灵敏度与光源光谱有关 C. 响应速度决定于RC D. 参量与温度有关 E.易受电磁场干扰 3.光电池有( ABCD )种类。
A. 硅光电池 B. 硒光电池 C. 锗光电池 D. 砷化镓光电池 E. 锂光电池 4. 热敏电阻的种类有( ABC )。
A. PTC B. NTC C. CTC D. WTC E. ZTC 5. 光电效应有( ABCDE )。
A. 光电导效应 B. 光生伏特效应 C. 光电效应 D. 光磁电效应 E. 光子牵引效应
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三.填空题 (每空1分,共10分)
1.吸收比是物体吸收量与投射的 辐射能量 的比值. 2.FTCCD指的是 帧转移型 CCD. 3.紫外光的热辐射比红外光 小 .
4. 光电池的PN结工作在 零偏 状态,它的开路电压会随光照强度的增加而 增加 。
5. S(λ)=U(λ)/Ф(λ),称为光电器件的 光谱灵敏度 6. 在环境亮度大于10cd.m-2时,最强的视觉响应在光谱蓝绿区间的555 nm处。 7.光源单位时间内向所有方向发射的能量,称为辐功率(辐通量). 8.半导体受光照,在结区两边产生势垒的现象称 光生伏特效应 . 9.光在光纤内形成驻波的光线组称为 模 . 四.简答计算题 (共40分)
1. 试述光电二极管与光电池的区别。(8分)
区别有四:光电二极管电阻大、掺杂小、面积小、反偏工作;光电池电阻小、掺杂大、受光面积大、电阻小、无偏状态工作。
2. 什么是外光电效应?(8分)
外光电效应是指,光照射在金属上,金属向外发射电子的效应。
3. 为什么结型光电器件在正向偏置时没有明显的光电效应?必须工作在哪种偏置状态?(12分)
1)正偏效果―――正向导电,电场电流IF较大;光照电流IP相对来说可以忽略,即有无光光照基本上不影响电流大小;正偏时起不到光电检测效果。
2)零偏置或反偏效果―――无光照时有暗电流,即反向饱和漏电流,其值很小,几乎为零;有光照时,电子空穴对增加,光照电流较大,有无光照反差较大,可以作为检测元件,进行光电检测。因此结型器件必须工作在零偏置或反偏工作状态。
2
4. 现有GDB-423型光电倍增管的光电阴极面积为2 cm,阴极灵敏度Sk为25μA/lm,倍增系统的放大倍数为105,阳极额定电流为20 μA,求允许的最大光照。(12分)
已知 Sk=25μA/lm Ak=2 cm2=2×10-4m2 M=105 IP=20 μA 求Emax=? 解: 依公式 Sk= Ik / Φ Ik = IP / M
Φ= Ik / Sk= IP / M Sk = 20 μA/105/(25μA/lm)=0.8×10-5 (lm) E=Φ/S=0.8×10-5 (lm)/ 2×10-4m2=0.04 (lx) 最大光照度为0.04 lx。 5. 光电效应有( ABCDE )。
A. 光电导效应 B. 光生伏特效应 C. 光电效应 D. 光磁电效应 E. 光子牵引效应 解: 依公式 Sk= Ik / Φ Ik = IP / M
Φ= Ik / Sk= IP / M Sk = 20 μA/105/(25μA/lm)=0.8×10-5 (lm) E=Φ/S=0.8×10-5 (lm)/ 2×10-4m2=0.04 (lx) 最大光照度为0.04 lx。
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河南大学物理与电子学院200 -200 学年第 学期期末考试
光电检测技术题库试卷(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 4 B. σT 2 C. Tλm=B D. 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. LD B. LED C. CCD D. PMT
11.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. 8353K 13.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 ).
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A.sin?c?1n1n02n2?n12 B. sin?c?12 n12?n2n0n22 n12?n0122C.sin?c?1n0 D. sin?c??n216. 波长为17μm的光线属( D )。
A. 近红外线 B. 中红外线C. 远红外线 D. 极远红外线 17.光电倍增管的高压模块,其输入电压一般为直流( D ).
A.1000V B.100V C.10000V D.15V 18.充气白炽灯主要充入( B ).
A. 氢气 B.氮气 C. 氖气 D. 氪气
19.对于同一种型号的光敏电阻来讲,在不同的光照度和不同环境温度下,其光电导灵敏度与时间常数( B ),如果照度相同而温度不同时,二者(B).
A.相同;不同; B.不同;不同; C.不同;相同; D.相同;相同。 20.辐通量是光通量的( B )倍.
A. 683 B. 1/683 C. 863 D. 1/863 二、多项选择题(每题2分,共10分)
1. 热效应相对较大的三个光和物体是( BCE ).
A. 紫光 B. 红光 C. 高温物体 D. 低温物体 E. 低频率的光 2. 属于相干光源的是( CE ).
A.气体放电灯 B. 黑体辐射器 C. 固体激光器 D. 发光二极管 E. 气体激光器 3.光电传感器的常用光电元件( ABCD ).
A. 普通光电二极管 B.雪崩光电二极管 C. 光电晶体管 D. 肖特基光电二极管 E. 光电耦合器件 4. 光子探测器有( ABCDE )类型.
A.外光电效应 B.内光电效应 C.光电导效应 D.光生伏特效应 E. 磁光效应 5. 结型光电器件的特点 ( ABCDE ):
A. 有极性 B. 与光强弱有关 C. 响应速度决定于RC D. 暗电流 E.灵敏度与频带宽度乘积为常数 三.填空题 (每空1分,共10分)
1. 吸收量 与投射的辐射线量的比率,称为吸收比. 2.ILTCCD指的是行间转移型CCD.
3.不需加偏置电压就能把光转化为电的器件,称为 光电池 . 4.金属电阻具有 正 温度系数. 5.光电二极管需要 反 偏工作. 6.Sk?IK称为 阴极灵敏度。
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