光電技術(shù)模擬題和答案

1、 山東輕工業(yè)學(xué)院2013/2014學(xué)年第一學(xué)期光電測試技術(shù)模擬試卷（第一卷附答案） （本試卷共4頁）題號一二三四五總分得分得分閱卷人一、單項選擇（本題滿分20分，每小題2分）1、下列器件中，可作為恒壓源的是 A 。A光電池 B光電二極管 C光電三極管 D光敏電阻2、下列器件中，運用外光電效應(yīng)的是 A 。A光電倍增管 B光電池 C光電二極管 D光敏電阻3、在給定12波長范圍內(nèi)，某一輻射源發(fā)出的輻射通量與產(chǎn)生這些輻射通量所需的電功率之比稱為 A 。A輻射效率 B發(fā)光效率 C光譜功率 D空間光強4、光電倍增管中，產(chǎn)生二次電子發(fā)射的是 C 。A陰極 B陽極 C倍增極 D玻璃窗5、光照一定，短路電流與入

2、射光波長的關(guān)系，是光電池的 C 特性。A頻率 B伏安 C光譜 D溫度6、在發(fā)光二極管中，產(chǎn)生發(fā)光的部位是 C 。AP區(qū) BN區(qū) C結(jié)區(qū) D都可能7、充氣白熾燈主要充入 B 。A氫氣 B氮 C氖氣 D氪氣8、光纖傳感器的光源不包括 D 。A激光二極管 B發(fā)光二極管 C白熾燈 D光電二極管9、下列器件中，屬于受激發(fā)射的是 B 。A發(fā)光二極管 B激光二極管 C電荷耦合器件 D光電倍增管10、光電二極管光電流的大小主要取決于 A 。A光照強度 B偏壓大小 C負載 D溫度得分閱卷人二、判斷題（正確的在題后的括號內(nèi)打，錯誤的在題后的括號內(nèi)打×。本題滿分10分，每小題1分）1、在光線的作用下，半導(dǎo)

3、體表面發(fā)出電子的現(xiàn)象是外光電效應(yīng)。（）2、為了提高光的利用率，一般選擇發(fā)光強度高的方向作為照明方向。（）3、輻射強度是指光源在指定方向上通過單位立體角內(nèi)的輻射通量。（）4、光電三極管的增益比光電二極管高。（×）5、光度量只在可見光區(qū)（380780nm)才有意義。（）6、物體的光譜發(fā)射率總等于其光譜吸收比。即強吸收體必然是強發(fā)射體。（）7、雪崩光電二極管（APD）是目前響應(yīng)最快的一種光電二極管。（）8、絕對黑體能發(fā)射所有波長的輻射。（）9、光電二極管工作于反向偏置條件下，也可用在零偏置狀態(tài)。（）10、產(chǎn)生激光的必要條件是：工作物質(zhì)、諧振腔和泵浦源。（×）得分閱卷人三、名詞解釋

4、（本題滿分20分，每小題5分）1、 絕對黑體： 在任意溫度條件下，對任何波長的入射輻射能的吸收比等于1的物體叫做絕對 黑體，或簡稱黑體。2、 光電效應(yīng)：光照射到物體表面上使物體發(fā)射電子、或?qū)щ娐拾l(fā)生變化、或產(chǎn)生光電動勢等，這種因光照而引起物體電學(xué)特性發(fā)生改變的現(xiàn)象統(tǒng)稱為光電效應(yīng)。3、 光電耦合器件：光電耦合器件是發(fā)光器件與接收器件組合的一種元件，以光作媒介把輸入端的電信號耦合到輸出端。4、 光生伏特效應(yīng)：光照在半導(dǎo)體PN結(jié)或金屬-半導(dǎo)體接觸面時，會在PN結(jié)或金屬-半導(dǎo)體接觸的兩側(cè)產(chǎn)生光生電動勢，這種現(xiàn)象叫做光生伏特效應(yīng)。得分閱卷人四、問答題（本題滿分20分）1、（8分）簡述輻射度量與光度量的根

5、本區(qū)別。光度量和輻射度量的定義、定義方程是一一對應(yīng)的，光度量只在可見光區(qū)（380780nm)才有意義。2、（12分）簡述自發(fā)輻射、受激吸收、受激輻射三個過程的基本特征。自發(fā)輻射： 處于激發(fā)態(tài)E2上的原子，從E2能級躍遷到E1能級，根據(jù)能量守恒原理，同時輻射出一個光子。受激吸收：處于低能級E1上的原子在一個光子的作用下，吸收其而從低能級躍遷到激發(fā)態(tài)E2上。受激輻射：處于激發(fā)態(tài)E2上的原子，在外界一個光子的作用下，從E2能級躍遷到E1能級，根據(jù)能量守恒原理，同時輻射出兩個同樣的光子（即外界光通過這種方式放大了）。得分閱卷人五、計算分析題（本題滿分30分）1、（10分）一只白熾燈，假設(shè)各向

6、發(fā)光均勻，懸掛在離地面1.5米的高處，在其正下方放置一個照度計探頭，測得照度為30lx，求該白熾燈的光通量及照度計的光敏面積。解： （1） ·····2分由于，則 ·····4分（2）由于，則照度計的面積為： ····4分2、（10分）在圖1所示的電路中，負載RL=100k，光電二極管的電流靈敏度為S=0.1A/lx。光電二極管未受光照時，ERLUO輸出電壓Uo=0.6V。求：（1）光電二極管的暗電流；（2）欲使其輸出電壓為Uo=5V，求所需的照度。 圖1 解：（1）光電二極管的暗電流為=0.006mA=6A ····3分 （2）亮電流為=0.05mA=50A ····3分 根據(jù)，可得所需的照度為： =500lx ····4分3、（10分）已知從金屬鋁中逸出一個電子至少需要A=4.2eV的能量，若用可見光投射到鋁表面，能否產(chǎn)生光電效應(yīng)？為什么？（普朗克常量h=6.63×10-34J·s，基本電荷e=1.6×10-19C）解：紅限波長為： 2.96×10-7m =296