2．一般要求的电源稳定性比光电倍增管的稳定性高 10倍． 3．使特质产生光生伏特的现象，称为 内光电效应 ． 4．像管光阴极的作用是将 光信号转化为电信号 ．
5．等离子体显示器是每一个像素都是一个独立的 发光管 ． 6．微光光电成像系统的核心部分是 微光像增强器件 ． 7．光电二极管按结构分有 同质结 与 异质结 光电二极管 。
四.简答计算题 (共40分) 1. 什么是黑体？
吸收比等于1、能发射所有波长的辐射源叫绝对黑体。
2. 已知GaAs禁带宽度为1.4eV，求GaAs的LED的峰值波长。而实测GaAs的LED的峰值波长为1127nm，为什么？
解：依公式
λ＝1.24/Eg=885.7（nm）
对于发光二极管，复合跃迁前后的能量差大体就是材料的禁带宽度决定的。对大多数半导体材料来讲，由于折射率较大，在发射逸出半导体之前，可能在样品内已经过了多次反射。因为短波光比长波光更容易被吸收，所以峰值波长相应的光子能量比禁带宽度小些。例如GaAs的峰值波长出现在1.1eV，比室温下的禁带宽度少0.3eV。随着结温的上升，波长向长波方向移动。
3. 已知垂直射到地球表面每单位面积的日光功率（称太阳常数）等于1.37×103W/ m，地球与太阳的平均距离为1.5×108km，太阳的半径为6.76×105 km。 (1)求太阳辐射的总功率；(2)把太阳看作黑体，试计算太阳表面的温度。 解：(1)根据距离平方反比定律Ee?Ie/R2， （2分）
太阳的辐射强度为 Ie?EeR2?3.028?1025W/sr。 （1分） 得到太阳的总功率为 ?e?4?Ie?3.8?1026W （2分）
I(2)太阳的辐射亮度为 Le??1.989?107W/?cm2.sr? （2分）
A太阳的辐射出射度为 Me?Le??6.25?107W/m2 （2分） 太阳的温度为 T?4Me??5761K （1分）
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（七）
一 单项选择题（每小题2分,共40分）
1．无线电频率的范围在（ B ）．
A. 1011～1012 B. 108～109C. 1013～1014 D. 1017～1018 2. 液晶是一种 ( B ).
A. 气体光源 B. 固体光源C. 液体光源D. 激光光源
3．光电探测器输出电压与输入功率之比，称为光电探测器的（ D ）。
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A. 电流灵敏度 B. 光谱灵敏度; C. 量子效D. 电压灵敏度 4．光源单位时间内向所有方向发射能量，称为( A ).
A. 辐功率；B. 辐强度； C. 辐照度； D. 辐出度
5．太阳光经过大气，其中小于200nm~300nm的光被（ B ）吸收.
A．氧分子 B．臭氧C．二氧化碳 D．氮原子 6．像增强器是（ A ）成像器件.
A. 微光 B. 可见光 C.紫外 D. 红外
7．利用具有极化现象的晶体制成的红外探测器称为 ( B ) 红外探测器。 A. 热电偶型B. 热释电型；C. 热敏电阻型D. 热电动型． 8．材料的导电率，最大的是( A )
A. 金属; B. 杂质半导体;C. 绝缘体; D. 本征半导体．
9．硅光电二极管与硅光电池相比，不正确的说法是前者比后者（ D ）．
A. 衬底掺杂浓度低B. 电阻率高C. 光敏面小；D. 前者正偏后者无偏． 10．在光线作用下，半导体的表面发出电子的现象属于（ C ） A. 外光电效B. 内光电效应；C. 光电发射D. 光导效应。
11．光电效应中的逸出功，是指电子从（C）到真空能级的能级差。
A.导带底能级 B. 价带顶能级 C. 费米能级 D. 施主能级 12. 一个高灵敏度、高分辨和极为复杂而精巧的光传感器是( A ).
A. 人眼 B.光电倍增管 C. 半导体光敏器件 D. CCD 13. 人体的正常体温为37℃，其射出的红外线波长为（ C ）.
A.8.9 μm B.9 μm C.9.3 μm D.9.4 μm
14．光子探测是利用入射光，产生（ C ）使材料的热学性质发生变化。通过测量电学性质的变化，可以知道红外辐射的强弱。
A. 光子效应 B. 霍尔效应C. 热电效应 D. 压电效应 15．本征半导体的费米能级处于禁带（ A ）.
A. 中间 B. 上部C. 下部 D. 不确定 16．THz扫描成像的信噪比可达 ( D )．
A. 10 B. 100 C. 1000 D. 10000
17．像管中（ C ）的出现和使用，成为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 18．半导体的能带宽度，随温度升高而 ( C )．
A．不变 B．加宽C．变窄 D．不能确定
19．下列像管的性能指标( A )的值越高，像管的成像质量越好。
A． 增益系数；B． 等效背景照度；C． 畸变； D．惰性。 20．光敏电阻和PN结的时间常数（ A ）.
A. 前者大 B. 后者大 C. 一样大 D. 不能确定 二、多项选择题（每题2分，共10分） 1. 属于非相干光源的是（ACDE ）.
A. 白炽灯 B. 气体激光器 C. 阴极射线管 D. 荧光显示器 E. 液晶显示器
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2. 热探测器有（ ABCDE ）。
A．热电偶 B．热电堆 C．热释电探测器 D．高莱管 E．
3. 光的全反射的条件是（ AB ）。
A．光从光密物质射入光疏物质 B. 入射角大于临界角 C. 光从光疏物质射入光密物质 D．入射角小于临界角 E. 核吸收
4. 光电探测器分为 ( ABCDE ) 探测器.
A．外光电 B. 内光电 C. 光生伏特 D．光电导 E. 光磁电 5. 光生伏特器件有（ ABCDE ）。
A．光电二极管 B. 雪崩光电二极管 C. PIN光电二极管 D．硅光电池 E. 光电三极管 三.填空题 (每空1分,共10分)
1．利用光电效应制成的红外探测器，简称光子探测器。
2．光纤的数值孔径（入射光锥半角θc的正弦）最大，集光本领 最强 ． 3．光电倍增管加高压的目的是，保证电流放大和电子有效收集． 4．像管光电变换部分的作用是将 电信号转化为可视图像 ． 5．以激光为载体，将信息加载到激光的过程，称为 调制 ． 6．价电子转化为自由电子需要提供能量．
7．费米能级是绝对零度时材料中电子能量 最高 的电子所占据的能级． 8．光在光纤内形成驻波的光线组称为_____模_____．
9. 光纤通信系统光载波的频率为200THz，则其对应的波长为 1.5 μm。 10. 光纤纤芯的折射率 应大于 包层的折射率。 四.简答计算题 (共40分)
5. 什么是热噪声？
导体和半导体中的载流子在一定温度下都做无规则的热运动，这种载流子热运动引起的电流起伏或电压起伏称为热噪声。
6. 简述发光二极管的工作原理.
发光二极管的PN结正偏时，电子被迫进入N区、空穴进入P区，电子能量超过结电压时，会横越结区，且在结区的耗尽层（附近）里电子与空穴复合放能产生光子，形成结发光。
3．试论述热释电红外探测器工作原理。 (15分)
4. 现有GDB－423型光电倍增管的光电阴极面积为2 cm2，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。
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)
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最大光照度为0.04 lx。
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（八）
一、单项选择题（每小题2分,共40分 1．材料的禁带宽度，最大的是( C )
A. 金属; B. 杂质半导体C. 绝缘体; D. 本征半导体． 2．紫外线频率的范围在（ D ）．
A. 1011～1012 B. 108～109C. 1013～1014 D. 1015～1016 3．等离子体是一种 ( B ).
A. 气体光源 B. 固体光源C. 液体光源 D. 激光光源
4．费米能级Ef的意义是电子占据率为( D )时所对应的能级 A. 0； B. 0.1；C. 0.2； D. 0.5．
5．光源在指定方向上通过单位立体角内的辐射通量的多少，称为( B ). A. 辐功率； B. 辐强度； C. 辐照度； D. 辐出度 6．光子探测是利用入射光和磁，产生（ B ）。使材料的电学性质发生变化。通过测量电学性质的变化，可以知道红外辐射的强弱。
A. 光子效应 B. 霍尔效应C. 热电效应 D. 压电效应 7．在光源λ一定的情况下，通过半导体的透射光强随温度T的增加而 ( B )。 A. 增加; B. 减少;C. 不变; D. 不能确定．
8．电子亲和势，是指电子从（A）到真空能级的能级差。
A.导带底能级 B. 价带顶能级 C. 费米能级 D. 施主能级 9．光纤通信指的是（ B ）。
A. 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式 B. 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式 C. 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式 D. 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式
10．光电探测器单位信噪比的光功率，称为光电探测器的（ C ）。 A. 电流灵敏度; B. 光谱灵敏度; C. 噪声等效功率; D. 通量阈 11．N型半导体的费米能级处于禁带（ B ）.
A. 中间 B. 上部C. 下部 D. 不确定． 12．PN结和光敏电阻的时间常数（ B ）.
A. 前者大 B. 后者大 C. 一样大 D. 不能确定 13. 下列像管的性能指标( A )的值越高，像管的成像质量越好。
A． 光电转换特性；B． 等效背景照度；C． 畸变；D．暗电流。 14．光纤的数值孔径与( C )有关。
A．纤芯的直径 B.包层的直径 C.相对折射率差 D.光的工作波长 15．硅光电二极管与硅光电池相比，前者比后者不正确的说法是（ A ）．
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