光电检测试题

卷号试学 准 标 院 学 子 电 与 理 物 名 姓 线 业 专 封 级 年 密

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（一）参考答案 考试方式：闭卷 考试时间：120分钟 卷面总分：100分 题 号 一 二 三 四 总成绩 合分人 得 分 题 号 一 二 三 总成绩 合分人 一. 单项选择题（每题只有一个正确选项，每小题21. 分 分,共40分） 任何温度下对任何波长的入射辐射能的吸收比都等于1，称为（ A ）. A ．黑体分 B．灰体C．黑洞 D．绝对黑体 2．半导体中施主能级的位置位于（ A ）中. A. 禁带 B. 价带C. 导带 D. 满带

3．在给定λl～λ2波长范围内，某一辐射源发出的辐射通量与产生这些辐射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 4. 热效应较大的光是（ C ）.

A. 紫光 B. 红光C. 红外 D. 紫外

5．结型光电器件与三极管连接，保证放大，要接在( C ).

A. 集射极间短路 B. 基集极间短路 C. 基射极间正偏 D. 基集极间反偏

6. 为了实现均匀倍增，雪崩光电二极管衬底掺杂材料要求( A ).

A. 浓度均匀 B. 浓度大 C. 浓度小 D. 浓度适中 7. 波长为10 μm的光线属（ C ）。

A. 近红外线 B.中红外线 C. 远红外线 D.极远红外线

8．光纤折射率纤芯n 1、包层n 2、外套n 3的关系是（ B ）.

A. n 1> n 2> n 3 B. n 1> n 3> n 2 C. n 3> n 2> n 1 D. n 2> n 3> n 1 9．波长为1mm的波属于（ B ）．

A. 远红外线 B. 太赫兹波 C. 可见光 D. X射线

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10．硅光电二极管与硅光电池比较，前者（ A ）．

A．掺杂浓度低 B．电阻率低 C．零偏工作 D．光敏面积大 11．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 12. 下列光源中，最佳的彩色摄影用光源是（ A ）．

A．氙灯 B．氢灯 C．汞灯 D．汞氙灯 13. 光的发射，属于受激发射的器件是（ A ）.

A. LD B. LED C. CCD D. PMT 14．在光电倍增管中，产生光电效应的是( A ).

A．阴极 B. 阳极 C. 倍增极 D. 玻璃窗

15． 像管中（ D ）的出现和使用，成为了第一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 16．半导体结中并不存在（ D ）．

A. PN结 B. PIN结 C. 肖特基结 D.光电结 17．光通量是辐射通量的（ A ）倍.

A. 683 B. 1/683 C. 863 D. 1/863 18．斯乃尔公式是（ A ）．

122A．sin?c? B．sin?c?1n2n12?n2?n12 n0n0122C．sin?c?1n0 D．sin?c??n2n1n22 n12?n019．可产生太赫兹辐射的光源是（ D ）． A. 氙灯 B. CO2激光器 C. 氦氖激光器 D. 飞秒脉冲激光器 20．面阵CCD主要是通过（ A ）工作.

A. 电荷 B. 电压 C. 电流 D. 电阻 二、多项选择题（每题2分，共10分） 1. 光电效应有（ ABCDE ）。

A. 光电导效应 B. 光生伏特效应 C. 内光电效应 D. 丹培效应 E. 光子牵引效应 2. 面阵CCD种类有( ABC ).

A. FT B. ILT C. FIT D. FF E. I I

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3. 线阵CCD的组成包括（ ABCDE ）.

A. ID B. IG C. OD D. OG E. MOS 4. CCD的种类有（ ABCDE ）.

A. 红外CCD B. 可见光CCD C. X射线CCD D. 紫外CCD E. 微光CCD

5. 依热效应分，热探测器种类有（ ABCDE ）.

A. 辐射热计 B. 辐射热电偶 C. 辐射热电堆 D. 热释电探测器 E. 高莱管 三.填空题 (每空1分,共10分)

1.光电二极管的PN结工作在 反偏 状态，它的反向电流会随光照强度的增加而 增加 。

2．吸收量M与投射的辐射线量E的比率称为 吸收系数 .

3．斯忒藩----玻耳兹曼定律，某一温度物体总辐出度为 σT4 ． 4．按光波在时间、空间上的相位特征,将光源分为 相干和非相干光源. 5．半导体受光照后电流增加的现象，称为 光电导效应 . 6. S(λ)＝U(λ)/Ф(λ），S(λ)称为光电器件的 光谱灵敏度 7. 人眼按不同照度下的响应可分为 明 视觉、 暗 视觉。 四.简答计算题 (共40分) 1. 什么是热光源？（5）

物体由于温度较高而向周围温度较低环境发射热量的形式称为热辐射，这种物体称为热辐射源。

2. 简述LED的发光原理。（10分） 光电二极管在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。 3. 何谓“白噪声”？何谓“1/f噪声”？要降低电阻的热噪声应采用什么措施？（10）

答：功率谱大小与频率无关，称为白噪声；功率谱与 1/f成正比，称为1/f噪声。热噪声功率公式看出，热噪声与温度、频宽、电阻的倒数成正比，因此要降低温度；常温时，工作范围要在1012Hz频率以下。

4. 图为一理想运算放大器，对光电二极管 2CU2的光电流进行线性放大，若光电二极管未受光照时，运放输出电压U0=0.6V。在E=100 lx的光照下，输出电压U1=2.4 V。求：（1）2CU2的暗电流；（2）2CU 2的电流灵敏度。（15分）

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已知：U0=0.6V，E=100 lx，U1=2.4 V 求ID和SE

解：(1) 根据运算放大器虚短和虚断原理，由于运算放大器电阻很大，两输入端的信号差值很小，近似为零，估算2CU2中电流

则流过R上的电流I0近似为流过2CU2的暗电流为ID I0＝ID＝U0/R＝0.6V/1.5MΩ＝0.4×10-6A=0.4μA (2)当受到光照时，2CU2的电流 IP＝U1/R ＝2.4/1.5＝1.6 μA 又 IP＝SEE

∴ SE＝IP/E＝1.6μA/100 lx＝1.6×10－8(A/lx)

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光电检测技术题库试卷（二）参考答案

一 单项选择题（每小题2分,共40分） 1．光度量是辐射度量的（ C ）倍．

A.683 B. V（λ） C.683 V（λ） D . 1/683 V（λ） 2．波长为500nm的波属于（ C ）．

A. 远红外线 B. 太赫兹波 C. 可见光 D. X射线

3．任何温度下对任何波长的入射辐射能的吸收比都小于1，称为（ B ）.

A．黑体 B．灰体C．黑洞 D．绝对黑体 4．半导体中受主能级的位置位于（ A ）中.

A. 禁带 B. 价带C. 导带 D. 满带 5．斯忒藩----玻耳兹曼定律为（ A ）。

A. σT 4 B. σT 2 C. Tλm＝B D. α(λ,T)= ε(λ,T) 6. 热敏电阻的种类不包括（ D ）.

A. PTC B. NTC C. CTC D. ZTC 7. 属于相干光源的是（ C ）.

A.气体放电灯 B. 黑体辐射器 C. 固体激光器 D. 发光二极管 8．下列光源中，最佳的彩色摄影用光源是（ A ）．

A．卤钨灯 B．氘灯C．汞灯 D．汞氙灯 9．属于成像的器件是（ C ）.

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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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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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7.人眼的明视觉完全由 锥状 细胞起作用。 8.光电倍增管阴极和第一倍增极间、末级和阳极之间的电压应设置与电源电压 无关 。

9. 光敏电阻的阻值与环境温度 有关 ，光照升高光敏电阻的阻值 降低 。 四.简答计算题 (共40分)

1. 什么是内光电效应？（5分）

光照射在半导体材料上，能改变材料电导效应或产生光生伏特效应

2. 说出PIN管、雪崩光电二极管的工作原理和各自特点，为什么PIN管的频率特性比普通光电二极管好？（10分）

PIN快速光电二极管、消除在PN结外光生载流子的扩散运动时间,在P区与N区之间插入一层电阻率很大的I层、耗尽层厚度增加，增大了对光的吸收和光电变换区域，提高了量子效率。结电容小，增加了对长波的吸收，提高了长波灵敏度，可承受较高的反向偏压，使线性输出范围变宽。

雪崩光电二极管掺杂浓度均匀,缺陷少,漏电流小, APD的结构设计，使它能承受高的反向偏压，从而在PN结内部形成一个高电场区，结区产生的光生载流子受强电场的加速，将获得很大的能量，在与原子碰撞时可使原子电离，产生新的电子－空穴对，在往下的过程中重复此情况，使PN结的电流急剧增加。特点：APD能提供内部增益达一百到一千倍、0.5ns响应时间、噪声功率10-15W、接近反向击穿。工作速度更高。

PIN管由于增加了I层，使结变宽，结电容减小，因而时间常数变小，f=1/2πRC,所以频率特性好。

.试说明光伏效应原理。（6分）

PN结光伏效应―――PN结受光照，产生光生电子空穴对，由势垒产生的内建电场了与内建电场相反的光伏电场使它们在空间分开在结区两侧，而产生电位差的现象

（将空穴拉到P区，电子拉到N区，最后在结区产生与内建电场相反的光生电动势）或说光照使内建电场削弱，相当于产生了与内建电场相反的光伏电场。

4.光敏电阻R与RL=2kΩ的负载电阻串联后接于Ub=12 V的直流电源上，无光照时负载上的输出电压为U1=20 mV，有光照时负载上的输出电压U2=2 V。求：

①光敏电阻的暗电阻和亮电阻值； ②若光敏电阻的光电导灵敏度Sg=6×10-6s／lx，求光敏电阻所受的照度。 (14分)

已知RL=2kΩ；Ub=12 V；U1=20 mV；U2=2 V 求1）R亮和R暗；2）求E＝？

解：1） 依公式U＝IR U1＝I1RL I1＝U1/RL＝20×10－3/2×103＝1×10－5

Ub-URL=URP=12-20×10-3

－

R暗=URP/ I1＝12-20×10-3/1×105＝1.2×106Ω＝1.2MΩ U2＝I2RL I2＝U2/RL＝2/2×103＝1×10－3 Ub-URL=URP=12-2＝10V

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R亮=URP/ I2＝10/1×10－3＝10×103Ω 2）依 Sg＝g/E 和g= 1/ R E=g/ Sg=1/10×103/6 × 10-6=16.66 lx

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光电检测技术题库试卷（四）参考答案

一 单项选择题（每小题2分,共40分）

1．PN结光生伏特效应 ( A ).

A. 空穴集中的P区结表面； B . 空穴集中的N区； C. 空穴集中的P区外表面； D. 空穴集中的N区外表面. 2．基尔霍夫定律为（ D ）。

A. σT 4 B. σT 2 C. Tλm＝B D. α(λ,T)= ε(λ,T) 3．辐射量是光度度量的（ D ）倍．

A.683 B. V（λ） C.683 V（λ） D . 1/683 V（λ） 4. 太阳光经过大气，其中100nm～200nm的光被（ A ）吸收.

A．氧分子 B．臭氧C．二氧化碳 D．氮原子 5．下列光源中，最佳的彩色摄影用光源是（ A ）．

A．白炽灯 B．钠灯C．高压汞灯 D．汞氙灯 6. 氙灯是一种 ( A ).

A. 气体光源 B. 热光源C. 冷光源 D. 激光光源 7. 充气白炽灯主要充入（ B ）.

A. 氢气 B. 氯化碘 C. 氖气 D. 氪气

8．某一干涉测振仪的最高频率为 20 MHz，选用探测器的时间常数应小于多少？( A ).

A. 8×10-9s B. 6×10-8s C. 3×10-7s D. 4×10-5s 9．光电池电流滞后于光照，属于光电池的( A )特性： A. 频率; B. 伏安;C. 光谱; D. 温度． 10．发光二极管的工作条件是( B ).

A．加热 B. 加正向偏置 C. 加反向偏置 D. 加光照 11．EBCCD表示的是（ C ）CCD．

A. 增强型; B. 时间延迟型; C. 电子轰击模式;D. 红外． 12. Ag－O－Cs 材料，主要用于( A )变像管光阴极．

A. 红外 B. 紫外C. 可见 D. X射线

13. 辐通量相同时，光通量较大的光的波长是（ A ）nm．

A.555 B.590 C.620 D.780 14. ZnS的发光是( D ) :

A. 自发辐射 B.受激辐射 C. 热辐射 D.电致发光 15．半导体中受主能级的位置位于（ A ）.

A. 禁带低 B. 禁带顶C. 导带顶 D. 价带低

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A. 感温探测器 B.火焰探测器

C. 感烟探测器 D.离子感烟探测器

13. 光电阴极中的热电子发射常温下有两个数量级的暗电流，大小为（ D ）.

-2-3 2-5-72

A. 10～10A／cm B. 10～10 A／cm C. 10-10～10-12 A／cm2 D. 10-16～10-17 A／cm2 14．激光光束的调制方法，常见的并没有( D ).

A．电光调制 B. 声光调制 C. 磁光调制 D. 声电调制 15．一般光电倍增管有上（ A ）倍的电子放大作用.

A. 亿 B. 百万C. 千万 D. 万

16．光纤传感器的光源（ D ）不包括．

A. 激光二极管 B. 发光二极管 C. 白炽灯 D. 光电二极管 17．光电二极管正常工作条件是( C ).

A．加热 B. 加正向偏置 C. 加反向偏置 D. 加光照

18．光子探测是利用某些半导体材料在入射光的照下，产生（ A ）。使材料的电学性质发生变化。通过测量电学性质变化，可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 19．像增强器是（ B ）成像器件.

A. 固体 B. 真空 C.紫外 D. 红外 20．对视像管靶并不要求（ D ）.

A. 电荷存储 B. 电阻率大C. 横向电阻高D. 禁带宽度大 二、多项选择题（每题2分，共10分） 1. 属于非相干光源的是（ABCDE ）.

A. 太阳 B. 气体放电灯 C. 阴极射线管 D. 荧光显示器 E. 液晶显示器 2. 热探测器类型主要有（ ACDE ）。

A．热敏电阻型 B. 热电导型 C. 热释电型 D．高莱管型 E. 热电偶型 3．光纤的传输特性指标有（ ABCDE ）．

A. 传输损耗 B. 色散 C. 容量 D. 抗拉强度 E. 集光本领 4．光电倍增管的主要参数有（ ABCDE ）。

A. 阴极灵敏度 B.阳极灵敏度 C. 光谱特性 D. 时间特性 E.伏安特性

5．下列探测器中，属于光子探测器的是( ABCDE ).

A. 外光电探测器 B. 内光电探测器 C. 光电导探测器 D. 光生伏特探测器 E. 光磁电探测器 三.填空题 (每空1分,共18分) 1．在环境亮度低于10-2cd.m-2时,视觉功能由 杆状细胞 起作用,人眼失去感觉彩色的能力，仅能辨别白色和灰色.

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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 ）。

第 17 页 共5页

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

第 18 页 共5页

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)

第 19 页 共5页

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 ）．

第 20 页 共5页

A. 衬底掺杂浓度高；B. 电阻率高；C. 光敏面小；D. 前者反偏后者无偏． 16．正常天气太阳光的峰值辐射波长为502nm，太阳表面的温度大约为（ ）．

A. 6000K B.60000K C. 5000K D.50000K 17．最安全的成像是( D ).

A. CT B. IR C. X-Ray D. THz 18．为了使雪崩光电二极管正常工作，应在其P-N 结上加( A )。

A. 高反向偏压 B. 低正向偏压C. 高正向偏压 D. 低反向偏压

19．像管中（ A ）的出现和使用，成为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 20．激光是通过（ A ）产生的.

A. 受激辐射 B. 自发辐射 C. 热辐射 D. 电流 二、多项选择题（每题2分，共6分）

1. 按发光机理，光源有（ ABCD ）光源。

A.热辐射 B.气体发光； C.固体发光 D.激光 E.显示

2. 用频率描述光源光功率分布的种类有（ ABCD ）光谱。 A．线状 B．球状 C．带状

D．连续 E．混合

3. 线阵CCD的组成包括（ ABCDE ）.

A. ID B. IG C. OD D. OG E. MOS 三.填空题 (每空1分,共14分

1．利用光电效应制成的红外探测器，简称光子探测器。

2．光电倍增管加高压的目的是，保证电流放大和电子有效收集． 3. 以激光为载体，将信息加载到激光的过程，称为光束 调制 ． 4．PN结光电器件，反偏时光电流与反偏电压几乎无关．

5．为使电荷包实现定向转移，需要控制好相邻栅极上的 电压 ，从而调节其下对应势阱的深浅，电压的绝对值越大，势阱就越 深 ，电荷包总是从较 浅 势阱流向 深 势阱。

6．自由载流子型光电导指是 有很高迁移率的 的半导体材料． 7．按折射率分布划分，光纤可分为 阶跃型 ，和 渐变型 ． 8．光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长是（0.85 ）μm、（1.31 ） μm、（ 1.55）μm。

四.简答计算题 (共40分) 1.什么是白噪声？

一种功率谱大小与频率无关的噪声，称为白噪声。 2.简述发光三极管的工作特点。

第 21 页 共5页

①属于低电压、小电流器件，在室温下即可得到足够的亮度（一般为 3 000 cd／m2以上）；

②发光响应速度快（10-7～10-7s）；

5

③性能稳定，寿命长（一般 10h以上）； ④驱动简单，易于和集成电路匹配；

⑤与普通光源相比，单色性好，其发光脉冲的半宽度一般为几十纳米； ⑥重量轻，体积小，耐冲击。

3. 应怎样理解热释电效应？热释电探测器为什么只能探测调制辐射？ 答：热释电效应是非中心对称的晶体，自然状态下，在某个方向上正负电荷中心不重合。在晶体表面形成一定量的极化电荷。但当晶体温度变化时，极化程度下降，其表面浮游电荷变化缓慢，再次达到极化的电平

状态前，晶体表面有多余浮游电荷，这相当于释放出一部分电荷，这种现象称为热释电效应。温度恒定时，因晶体表面吸附周围空气中的异性电荷，观察不到它的自发极化现象，当温度变化时，晶体表面的极化电荷则随之变化，而它周围的吸附电荷跟不上它的变化，失去电的平衡，这时即显现出晶体的自发极化现象，所以，所探测的辐射必须是变化的，所以热释电探测器只能探测调制辐射。

4.光敏电阻R与RL=2kΩ的负载电阻串联后接于Ub=12 V的直流电源上，无光照时负载上的输出电压为U1=20 mV，有光照时负载上的输出电压U2=2 V。

求：①光敏电阻的暗电阻和亮电阻值； ② 若光敏电阻的光电导灵敏度Sg=6 × 10-6s／lx，求光敏电阻所受的

照度。

如图：已知RL=2kΩ；Ub=12 V；U1=20 mV；U2=2 V 求1）R亮和R暗；2）求E＝？

解：1） 依公式 U＝IR U1＝I1RL I1＝U1/RL＝20×10－3/2×103＝

1×10－5

暗电阻电压降 Ub-URL=URP=12-20×10-3 R暗=URP/ I1＝（12-20×10-3）/（1×10－5）＝1.2×106 Ω＝1.198 MΩ U2＝I2RL I2＝U2/RL＝2/2×103＝1×10－3 Ub-URL=URP=12-2＝10V R亮=URP/ I2＝10/1×10－3＝10×103Ω= 10 kΩ 2）依 Sg＝g/E 和g= 1/ R E=g/ Sg=1/10×103/6 × 10-6=16.66 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（九）

一 单项选择题（每小题2分,共40分）

1．太赫兹波频率的范围在（ A ）．

A. 1011～1012 B. 108～109 C. 1013～1014 D. 1017～1018 2．P型半导体的费米能级处于禁带（ C ）.

第 22 页 共5页

A. 中间 B. 上部C. 下部 D. 不确定

3．沿r方向的辐射强度Ie与面元dA的比值，称为( C ). A. 辐功率； B. 辐强度； C. 亮度； D. 辐出度

4．下列像管的性能指标( A )的值越高，像管的成像质量越好。

A． 灵敏度；B． 等效背景照度；C． 畸变；D．暗电流。 5．电致发光显示是一种 ( B ).

A. 气体光源 B. 固体光源C. 液体光源 D. 激光光源

6．在光源λ一定情况下，半导体对光的吸收随温度T的增加而 ( A )。 A. 增加; B. 减少;C. 不变; D. 不能确定． 7．光电探测器某一波长输出电流与输入功率之比，称为光电探测器的（ B ）。

A. 电流灵敏度; B. 光谱灵敏度; C. 电压灵敏度; D. 通量阈

8．已知氢原子中的电子在n = 1的轨道上运动形成的电流约为1毫安。则单电子在n = 3的轨道上绕Li核(Z = 3)旋转时，电子所形成的电流约等于( ) A. 0.3毫安; B. 1毫安; C. 3毫安; D. 9毫安．

9．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（ C ）．

A. 衬底掺杂浓度低；B. 电阻率高；C. 光敏面大；D. 前者反偏后者无偏． 10．像管中（ D ）的出现和使用，成为第一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

11．设λ代表衰变常数,T为半衰期,?为平均寿命，则( ).

A. λ越大，则衰变越快； B. T越大, 则衰变越快； C. λ越小，则衰变越快； D. ?越大，则衰变越快．

12. 轨道角动量量子数l=3的电子轨道在空间可能方向有( )个.

A. 4 B．5 C. 7 D．8

13. 某三重态的两能级间隔之比是3:2，L =（ ）.

A.1 B.2 C.3 D.4 14. 半衰期与（ ）有关.

A．温度 B．压力 C．外界条件 D．元素

15．氧的一个原子态是3P2, 其斯特恩----盖拉赫实验结果应出现（ ）条黑线．

A. 1 B. 2 C. 3 D. 5 16．某原子处于4D3/2态，则其L·S的可能值为(  ).

A. 3?2 B. 5?2 C. -3?2 D. -3?2/2 17．2D3/2原子态的朗德g因子等于（ ）.

A. 4/5 B. 5/6 C. 3/2 D. 2/3 18．电离原子中一个束缚电子作用能大概为( ).

A. 101eV B. 10-5eV C. 103eV D. 10-10eV 19．著名的劳厄实验,主要是证实( )的。

A．X射线的波性 B．原子能量量子化

第 23 页 共5页

C．内层电子分布 D．波粒二象性

20．氢原子的基态能量约为-13.6eV，则电子偶素的基态能量（电子偶素由一个电子和一个束缚态的正电子组成）( ).

A.-1.2eV B.-3.4eVC.-6.8eV  D.-27.2eV

二、多项选择题（每题2分，共10分）

1. 光谱的功率按波长分布有（ ABCD ）

A.线状； B.带状； C.连续； D.混合光谱； E.特征光谱 2. 电子组态为3s4d的两个电子，形成的原子态有（ ）。 A．1S0 B．1D1 C．3S1 D．3D2 E．3D1

3. 三个价电子的原子光谱应有（ ）重结构。

A. 1 B.2 C.3 D. 4 E.5 4. X射线的光谱是由（ ）构成的。

A. 连续谱 B.标识谱 C.可见光谱 D. 红外谱 E.紫外谱

5. 二十世纪末被誉为揭开近代物理序幕的物理发现有（ ）。 A. 放射性 B.电子 C.X射线 D. 质子 E.中子 三.填空题 (每空1分,共17分) 1．内光电探测器又分为光电导探测器、光生伏特探测器和光磁电探测器3种． 2．光电倍增管接地方式，一般阳极接地和阴极接负高压． 3．电子脱离原子束缚成为在真空中的自由电子时电子的能量，称为真空能级。 4．PN结光电器件，无偏时光电流与光照度成正比．

5．1895年 在用阴极射线管做实验时，发现了一种能使荧光物质发荧光的射线，他进一步研究还发现该射线具有穿透、不被磁场偏转等性质． 6．一原子质量单位定义为 原子质量的 ．

7．电子与室温下氢原子相碰撞，欲使氢原子激发，电子的动能至少应为 eV． 8．穆斯堡尔进行实验时，把γ射线发射体和 放在 环境中，从而观察到显著的γ射线共振 现象． 四.简答计算题 (共40分)

1.什么是1/f噪声？

一种功率谱与 1/f成正比的噪声，称为1/f噪声。 2.简述半导体激光器的工作原理。

半导体激光器的工作特质是半导体材料，PN结是激活介质， P区加电源正极下面N极加电源负极，使电子自下而上进入PN结区相互复合，并把多余的能量以光形式放射出来。由于PN结两端研磨成的自然解理面所形成谐振腔（两个与结平面垂直的晶体解理面构成了谐振腔）的光反馈作用，便产生定向受激发射的激光。

2．对于208Pb（Z=82）的??介子原子（m?=273me，带有-e电荷）．(1) 按玻尔

第 24 页 共5页

理论计算头两个玻尔轨道半径；(2) 按玻尔理论计算共振线光子的能量；(3) 在以上的计算中你把铅核视为点电荷，实际上核电荷是分布在一个有限大小的体积中的，据认为208Pb的半径是7.1fm,考虑到这一因素(2)中的结果将如何变化?(变大,变小还是不变?)为什么? ( (1)、(2)结果只需两位有效数字)．（10分）

3．早期的元素周期表是按原子量的大小排列的．钾K（A＝39.1)排在氩Ar(A=39.9)的前面．镍Ni(A=58.7)排在钴Co(A=58.9)的前面。莫塞莱发现Kα线波长的规律后，纠正了它们的排列次序。试根据这些元素的Kα线波长，Ar：0.419nm ；K：0.374nm ； Co：0.179nm和Ni：0.166nm，求出它们的原子序数．（10分）

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光电检测技术题库试题（九）参考答案 答题卡

第一题 单项选择题(将正确答案的符号填在下表内，每小题2分，共48分)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 A C B A D C C A A C A C B D D 16 17 18 19 20 C A C A C 第二题 多项选择题(将正确答案的符号填在下表内，每小题2分，共10分)

1 ABC 2 BDE 3 ACE 4 AB 5 ABC 第三题 填空题，每空1分，共17分。 1. .n、l、s、2. 2l+1 3.主 ml、ms 6.三 7.两 8. 正 11.伦琴 12.12C 13. 1/12 16.低温 17.吸收 第四题 简答计算题，共33分。 1. （13分）

4.二 9. 仲 14. 10.2 5.单 10. 5×10-3 15.吸收体 解：氧原子的基态3P2, ? S=1, J?2, M??1, ?2,

? g?3S(S?1)?L(L?1)31?(1?1)?1?(1?1)3???? (4分) 22J(J?1)22?2?(2?1)2 Fz??z?Bz?B?Mg?Bz, (4分) ?z?z设原子束在磁场时的方向为x轴正向

第 25 页 共5页

211Fd?原子束在磁场出口的偏离为： z1?at2??z????, (4分)

22m?v?与x轴的夹角为?： tg??dzdzdtFzd＝?, dxdtdxmv2屏上两边缘线束之间的距离为：

?z=2z=2?z1+(D- =2?ddD?Bz)tg??Mg?B?2Ek?z30.10?0.30?5.788?10?5?1.0?102??2.6 (cm)?3220?10 (1分)

----(13分)

2. (10分)

解：

men2(1)rn?a0?Z?5.29?10?2?nnm?2.36?10?6n2nm273?822

2

r1 = 2.4?10-6nm, r2 = 2.36?10-6?4 = 9.5?10-6nm （3分）

(2) h?= E2 ? E1 = 13.6?273?82

?3/4 = 19MeV （3分）

(3) 因r1处于核内，故对于n = 1状态，π介子受到有限大小核的束缚要比受

到点核的束缚来得小，所以E1将比点核时略高，而r2在核外，E2可视作不变，故E2- E1减小，即共振线光子能量将要变小。 （4分）

----(10分)

3. （10分）

~?R(Z?1)2(解：K?线的莫塞莱公式为?111 （3分） ?)?22?12?1 （或Z?1?21 ） （2分） 3R?整理后可得元素的原子序数为Z?1216.nm?将各元素的K?线波长代入上式可计算各元素的原子序数：

Ar：Z1?1216.?1?18 （1分） 0.4191216.?1?19 （1分） 0.374K：Z2? 第 26 页 共5页

Co：Z3?1216.?1?27 （1分） 0179.1216.?1?28 （1分） 0166.Ni：Z4?因此，在周期表中K应排在Ar的后面，Ni应排在Co的后面。 （1分）

----(10分)

河南大学物理与电子学院200 -200 学年第 学期期末考试

光电检测技术题库试卷（十）

一 单项选择题（每小题2分,共40分

1．辐射体单位元表面所辐射的通量，称为( D ).

A. 辐功率； B. 辐强度； C. 辐照度； D. 辐出度 2．电泳发光显示是一种 ( B ).

A. 气体光源 B. 固体光源 C. 液体光源 D. 激光光源

3．硅光电二管与硅光电池相比，前者比后者不正确的说法是（ B ）．

A. 衬底掺杂浓度低；B. 电阻率低；C. 光敏面小；D. 前者反偏后者无偏． 4．镁原子（Z=12）处于基态时价电子的电子组态及基态原子态应是（ ）。

1313

A. 2s2s S0； B. 2s2p P0； C. 3s3s S0； D. 3s3p P0．

5．根据能级多重性的交替规律，铷原子（Z=37）的能级多重结构是（） A. 双重B. 一、三重；C. 单重D. 二、四重。

6．下列像管的性能指标( A )的值越高，像管的成像质量越好。

A． 分辨率B 等效背景照度；C． 畸变；D．暗电流。

7．氯化钠组成立方晶体，钠和氯离子沿x,y,z三个轴交错占据位置，已知钠和氯的原子量分别为22.99和35.46,氯化钠的密度为2.2?103kg.m-3,则相邻离子的间隔为（）

A. 3.5?10-10m; B. 2.8?10-10m;C. 5.6?10-9m; D. 3.5?10-9m．

8．235U吸收一个慢中子后发生的裂变过程, 所放出的能量约为(MeV)（） A. 50 ; B. 100 ; C. 200 ; D. 931．

9．处于L=3, S=2原子态的原子,其总角动量量子数J的可能取值为（）

A. 3, 2,1; B. 5, 4, 3, 2, 1;

C. 6, 5, 4, 3; D. 5/2, 4/2, 3/2, 2/2, 1/2． 10．原子光谱的超精细结构是由于（ ）引起的.

A．束缚电子 B．质子C．自由电子 D．核磁矩

11．根据波尔理论，若将氢原子激发到n=5的状态，则可能出现（ ）. A. 10条谱线，分别属于4个线系; B. 9条谱线，分别属于3个线系 C. 11条谱线，分别属于5个线系; D. 1条谱线，属于赖曼系 12．描述电子运动状态的量子数是n,l,ml,ms,下列存在的状态是( ).

A.（1，0，0，-1/2） B.（3，1，2，1/2）

第 27 页 共5页

C.（1，1，0，1/2） D.（3，4，1，-1/2）

13．由朗德间隔定则知道，某三重态的两能级间隔之比是4:3，S =（ ）.

A.1 B.2 C.3 D.4 14．半衰期与（ ）有关.

A．温度 B.压力 C. 外界条件 D. 元素 15．证明X射线是电磁波的实验是（ ）.

A. 卢瑟福散射实验 B. 双散射实验 C. 斯特恩-盖拉赫实验 D. 塞曼效应

16．利用莫塞莱定律，试求波长0.1935nm的K?线是属于( )元素产生的.

A. Al（Z=13）B. Fe（Z=26）； C. Ni（Z=28）；D. Zn（Z=30） 17．核素的半衰期是10分钟,这种核素的原子经过50分钟之后仍存在的几率是( ).

A.1/5 B.1/10 C.1/16 D.1/32

18．铅的一个原子态是3P0, 其斯特恩----盖拉赫实验结果应出现（ ）条黑线。

A. 1 B. 2 C. 3 D. 5

19．光是一种玻色子，它的自旋角动量量子数是（ ）.

A. 0 B. 1/2 C. 1 D. 2

20．He+中的电子由某个轨道跃迁到另一轨道，可能发生( ). A. 总能量增加，动能增加，加速度增加，线速度增加； B. 总能量增加，动能减少，加速度增加，线速度减少； C. 总能量减少，动能增加，加速度增加，线速度增加； D. 总能量减少，动能增加，加速度减少，线速度减少．

二、多项选择题（每题2分，共8分） 1. 同步辐射的特点有（ ）。

A．功率大 B. 方向性好 C.能谱宽 D.特定时间结构 E.平面偏振波 2. 康普顿散射的特点有（ ）。

A．康普顿波长为常数 B. Δλ与λ无关 C. Δλ与λ有关 D．存在相干散射 E. 存在非相

3．下图表示从基态起汞原子可能的某些能级（以eV为单位），总能量为9eV的自由电子与处于基态的汞原子碰撞，碰撞之后电子所具有的能量（以eV为单位）可能值是什么？（允许忽略汞原子动量的变化）．（ ）

A. 0.2； B. 1.4； C. 2.3； D. 3.5 E. 4.1．

能量（eV） -1.6 0 -3.7 -5.5 -10.4 基态

4．卢瑟福由?粒子散射实验得出原子核式结构模型时，假设有（ ）．

第 28 页 共5页

A. 只发生单次散射; B. 只有库仑作用; C.电子作用可忽略 D. 靶核静止; E. 考虑万有引力． 三.填空题 (每空1分,共16分)

1．温度升高时，金属热敏电阻的阻值增加．

3．电子从费米能级到真空能级的能量，称为电子逸出功。．

4．为保证光电倍增管脉冲工作线性，常在分压器最后几级上并联去耦电容． 5．电子电荷的精确测定首先是由_____________完成的．特别重要的是他还发现了_______是量子化的．

6．α射线是高速运动的__________ ; β射线是____________ ; γ射线是 7．α衰变放射出的α粒子的射程R和动能Eα的经验规律是______________． 8．电子存在自旋，其自旋量子数为 ;对应的角动量值为 。

四.简答计算题 (共40分)

1. 什么是热释电效应？

晶体或铁电体，正常情况下，正负电荷中心不重合，产生极化现象，通常表面俘获浮游电荷保持电平衡；温变，极化下降，引起正负电荷中心发生位移，表面上的极化电荷即随之变化，而表面浮游电荷变化缓慢，出现多余浮游电荷，相当于释放一部分电荷的现象，称为热释电效应。

4．当X射线管所加的高压为1万伏时，测得X射线连续谱的最短波长为

（8分） 0.124nm，若已知其它物理常数，试求普朗克常数h．

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光电检测技术题库试题（十）参考答案

答题卡

第一题 单项选择题(将正确答案的符号填在下表内，每小题2分，共40分)

1 2 D B C D 3 D A 1 4 C C 5 A C 2 6 A 7 B 3 ABCD 3. 基态 13. 氦核 8 C 9 B 10 11 12 13 14 15 D 4 ABCD 4.亚稳 14. 高速的电第 29 页 共5页

A A A D B 16 17 18 19 20 第二题 多项选择题(将正确答案的符号填在下表内，每小题2分，共10分)

ABCDE ABDE 31. （1s2s）S1 2. ?S=0 6. 1；0,1,2 7. 4 第三题 填空题，每空1分，共18分。 5.4 10. 0.013nm 15. 光子 8. 1；0，2，1 9. 0.013nm 11. 密立根

12. 电荷

子 16. R?aE?2 317. 1/2 18. 3? 2 第四题 简答计算题，共32分。

1. （10分）

解：氢原子处在基态时的朗德因子g=2,氢原子在不均匀磁场中受力为 f??Z由 f=ma得 a??dBdB1dBdB (4分) ??Mg?B???2?B???BdZdz2dzdz?BdBmdZ?

故原子束离开磁场时两束分量间的间隔为

?dBd?1 s?2?at2?B???? (2分)

2mdZ?v?2式中的v以氢原子在400K时的最可几速率代之 v??BdBmd23kT mdB?Bd20.927?10?23?102??????10?0.56(m) (3分) s??23mdz3kTdz3kT3?1.38?10?400由于l=0, 所以氢原子的磁矩就是电子的自旋磁矩（核磁矩很小，在此可忽

略），故基态氢原子在不均匀磁场中发生偏转正好说明电子自旋磁矩的存在。

(1分)

----(10分)

2.（8分）

解：本题所涉及的能量和动量的不确定度约为: ?E?m?c2, ?p?

?E?m?c; c(2分)

根据不确定关系,位置的不确定值约为 ?x?按数量级而言,就是核力力程, 所以有 r0?3.（8分） 解：

112E1?????c? , ??me

22?m?c???. (2分) ?pm?c=1.4?10-15m=1.4 fm (4分)

----(8分)

第 30 页 共5页

1112?me??c????136.eV??68.eV (4分) 222mmr1?ea0?e?a0?5.29?10?2nm (4分)

?2meE1??----(8分)

4. （8分）

解：X射线短波限?min与外加电压的关系为： e?V?(Er)max?hc?min （3分）

?h?eV?minc （2分） 1602.?10?19?1?104?124.?10?10 ? （2分）

2.998?108310?34(J?s) （1分） ?6.6?

----(8分)

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光电检测技术题库试卷（十一）参考答案

一. 单项选择题（每题只有一个正确选项，每小题2分,共40分）

1. 任何温度下对任何波长的入射辐射能的吸收比都等于1，称为（ A ）.

A．黑体 B．灰体C．黑洞 D．绝对黑体 2．物质之所以有导电性是由于存在（ B ）.

A. 禁带 B. 价带C. 允带 D. 满带

3．物体的光谱发射率总等于其光谱吸收比，这称为（ A ）定律.

A. 基尔霍夫 B. 普朗克C. 维恩 D. 斯忒藩玻耳兹曼 4. 热效应较大的光是（ C ）.

A. 紫光 B. 红光C. 红外 D. 紫外

5．结型光电器件与三极管连接，保证放大，要接成( C ).

A. 集射极间短路 B. 基集极间短路C. 基射极间短路 D. 基集极间反偏 6. PE器件称为( A )探测器.

A. 外光电 B. 光电导C. 光生伏特D. 光磁电 7. 激光是跃迁过程是（ C ）。

A. 自发辐射B.受激吸收C. 受激辐射D.自发吸收

8．光纤折射率纤芯n 1、包层n 2、外套n 3的关系是（ B ）.

A. n 1> n 2> n 3 B. n 1> n 3> n 2C. n 3> n 2> n 1 D. n 2> n 3> n 1 9．波长为1mm的波属于（ B ）．

A. 远红外线 B. 太赫兹波C. 可见光 D. X射线

第 31 页 共5页

10．硅光电二极管与硅光电池比较，前者（ A ）．

A．掺杂浓度低 B．电阻率低C．零偏工作 D．光敏面积大 11．利用极化现象制作和热探测器是 ( C ) 探测器.

A. 热敏电阻型B. 热电偶型C. 热释电型 D. 高莱管 12. 下列光源中，最佳的彩色摄影用光源是（ A ）．

A．氙灯 B．氢灯C．汞灯 D．汞氙灯 13. 半导体施主能级的位置在（ A ）.

A. 导带底 B. 价带底 C. 导带顶 D. 价带中 14．在光电倍增管中，产生光电效应的是( A ). A．阴极 B. 阳极 C. 倍增极 D. 玻璃窗

15． 像管中（ D ）的出现和使用，成为了第一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 16．PIN型二极管称为快速二极管的原因是（ B ）．

A. 量子效率高B. 结电容小C. 对长波灵敏 D. 可承受较高反向偏压 17．辐射通量是光通量的（ B ）倍.

A. 683Vλ B. 1/（683 Vλ）C. 683 D. 1/683 18．斯乃尔公式是（ A ）．

122A．sin?c? B．sin?c?1n2n12?n2?n12 n0n0122C．sin?c?1n0 D．sin?c??n2n1n22 n12?n019．可产生太赫兹辐射的光源是（ D ）． A. 氙灯 B. CO2激光器 C. 氦氖激光器 D. 飞秒脉冲激光器 20．面阵CCD主要是通过（ A ）工作.

A. 电荷 B. 电压C. 电流 D. 电阻 二、多项选择题（每题2分，共12分） 1. 光电效应有（ ABCDE ）。

A. 光电导效应 B. 光生伏特效应 C.光电发射效应 D. 丹培效应 E. 光子牵引效应

2. 光辐射探测器的噪声有( ABCDE ).

A. 热噪声 B. 散粒噪声 C. 产生复合噪声 D. 1/f噪声 E. 温度噪声 3. 光谱功率分布形式有（ ABCD ）.

A. 线状光谱 B. 带状光谱 C. 连续光谱 D. 混合光谱 E. 氢光谱

4. 描述辐射度学的基本物理量有（ ABCDE ）.

A. 辐功率 B. 辐强度 C. 辐亮度

第 32 页 共5页

D. 辐出度 E. 辐照度

5. 光电检测系统的典型配置，包括（ ABCDE ）.

A. 辐射源 B. 信息载体 C. 光电探测器 D. 信息处理装置 E. 光学系统 6. 属于气体放电光源的有（ ABCDE ）。

A. 氢灯 B. 氙灯 C. 氪灯 D. 汞灯 E. 镝灯 三.填空题 (每空1分,共10分)

1.光电耦合器件分为 光电隔离器 和 光传感器 两类。

2．光敏电阻接受光照时， 光生截流子 迅速增加. 阻值 急剧减少。 3．MCP简称 微通道板 ．

4．按光波在时间、空间上的相位特征,将光源分为 相干 和 非相干

光源.

5．半导体受光照后电流增加的现象，称为 光电导效应 .

6. 能产生光电发射效应的物体称为 光电发射体 。在光电器件中常作 阴极 。 四.简答计算题 (共38分) 1. 简述LED的发光原理。（8分）

光电二极管在正向电压作用下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。如注入P区的少子电子与空穴复合发光。

2. 何谓“白噪声”？何谓“1/f噪声”？要降低电阻的热噪声应采用什么措

施？（15）

答：功率谱大小与频率无关，称为白噪声；功率谱与 1/f成正比，称为1/f噪声。从热噪声功率公式看出，热噪声与温度、频宽、电阻的倒数成正比，因此要降低温度；常温时，工作范围要在1012Hz频率以下。

3. 试述固体成像器件CCD的电荷耦合原理。（15分）

在金属电极下加上正电压时，该区域对于电子来说是一个势能很低的势阱。当前面电极比后面电极高时，信号电荷就会向后面的势阱转移，如果不断地改变电极上的电压，就能使信号电荷可控地一位一位按顺序传输。

答题卡

一、单项选择题(将正确答案的符号填在下表内，每小题2分，共40分)

1 2 A B B B 3 A A 4 C D 5 C A 6 A 7 C 8 B 9 B 10 11 12 13 14 15 A C A A A D 16 17 18 19 20 二、多项选择题(将正确答案的符号填在下表内，每小题2分，共12分) 1 2 3 4 5 6 ABCDE ABCDE ABCD ABCDE ABCDE ABCDE 三、填空题（每空1分，共10分）。

第 33 页 共5页

1光电隔离 6相干 2光传感器 7非相干 3光生载流子 4阻值 5微通道板 8光电导效应 9光电发射体 10阴极 四、计算题（共38分）。 1. 简述LED的发光原理。（8分）

光电二极管在正向电压作用下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。如注入P区的少子电子与空穴复合发光。

2. 何谓“白噪声”？何谓“1/f噪声”？要降低电阻的热噪声应采用什么措

施？（15）

答：功率谱大小与频率无关，称为白噪声；功率谱与 1/f成正比，称为1/f噪声。从热噪声功率公式看出，热噪声与温度、频宽、电阻的倒数成正比，因此要降低温度；常温时，工作范围要在1012Hz频率以下。

3. 试述固体成像器件CCD的电荷耦合原理。（15分）

在金属电极下加上正电压时，该区域对于电子来说是一个势能很低的势阱。当前面电极比后面电极高时，信号电荷就会向后面的势阱转移，如果不断地改变电极上的电压，就能使信号电荷可控地一位一位按顺序传输。

2004级光电工程系光电成像原理与技术期末试题A卷

班级： 学号： 姓名： 分数： 一、填空（每空1分， 共27分）

1．人眼按不同照度下的响应可分为（ ）视觉、（ ）视觉及（ ）视觉。

2．Johnson准则把目标的探测等级分为4等，其中：（ ）意味着在视场中发现一个目标，（ ）意味着可将目标大致分类，（ ）意味着可区分目标的型号和其他细节特征；这三者探测等级实现概率为50％时，对应地在目标临界尺寸上，可分辨的等效条带的周期数目应分别是（ ）、（ ）、（ ）。

3．（ ）是利用二次电子发射性质来完成电子图像的倍增的。 4．若像管的光阴极半径是rc，物镜系统的焦距是fo’,夜视仪的物镜视场角应该是（ ）。

5．双反射镜系统中，往往存在一个主反射镜，一个次反射镜，次反射镜在系统中的作用是（ ）。

6．对于线阵CCD成像器件,在行扫描正程，（ ）区负责积累光信号，（ ）下没有势阱，（ ）区在交变电压的作用下，将上一行信号依次传输到输出电路。为使电荷包实现定向转移，需要控制好相邻栅极上

第 34 页 共5页

的（ ），从而调节其下对应势阱的深浅，电压的绝对值越大，势阱就越（ ），电荷包总是从（ ）势阱流向（ ）势阱。 7．大气传输对于目标探测有两方面的影响：首先是大气传输会消弱目标的辐射功率，经过l距离大气后辐射功率与初始辐射功率的比用（ ）参数来描述，当已知能见距离是Rv的前提下，在可见光波段，该参数可用公式（ ）来计算；其次，大气传输会削弱目标与背景的对比度，设目标与背景故有对比度是C0，地平天空亮度与背景照度之比为K,经过上述距离的大气后,到达成像系统近前的目标与背景的表观对比度Cl应为（ ）。

8.当目标到达光阴极面的照度为Ec，表观对比度为Cl时，对应于获得同样的分辨力，需要阴极面对于对比度为100％的黑白条纹的照度E100％为（ ）。

9．某些材料受光子照射后，其中的电子吸收入射光子能量而发生运动状态的改变，导致该材料的某些电学性质发生改变，这种现象称之为（ ），其分为产生光电子发射的（ ）和产生光电导及光伏效应的（ ）。 10．红外热像仪输出信噪比为1，即入射到红外热像仪的温差产生的信号刚好抵消系统噪声产生的信号时，入射到热像仪的目标与背景的温差称之为（ ）。

二、选择（可多项选择）（共27分）

1) 下列谱段中光电成像系统中常用的大气窗口有（ ）。

a) 3～5μm；b) 1～3μm；c) 0.38～0.76μm；d) 8～14μm。

2) 像管中（ ）的出现和使用，分别成为了各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 3) 下列像管的性能指标( )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) 品质因数。 4）下列微光摄像器件中，属于纯固体器件的是（ ）。 a) 高灵敏度CCD；b) 增强型CCD（ICCD）；

c) 电子轰击型CCD（EBCCD）；d) 电子倍增CCD（EMCCD） 5）下列辐射体的辐射发射率ε与波长λ有关系的是（ ）。

a) 黑体；b) 灰体；c) 选择体。

6）下列红外探测器中属于热探测器的是（ ）。

a) 热释电探测器；b) 光电导探测器；c) 光伏探测器；d) 微测辐射热计。 7）若采用6边旋转反射镜转鼓及8元探测器的并扫，则产生与我国广播电视扫描制式相同的视频信号时，行扫电机的转速为（ ） a) 651周/s b) 325.5周/s c) 299周/s d) 599周/s

第 35 页 共5页

三、名词解释(每题3分，共9分)

1) CCD的转移效率 2) 瞬时视场 3) MRTD 四、简答下列问题 （每题6分， 共24分）

1) 写出图像探测方程，并说明其中各项参数的物理意义及图像探测方程

的物理意义。

2) 结合像管的结构简述像管成像的物理过程。 3) 简述Sprite探测器的工作原理。

4) 简述将二维图像转换为一维电信号可通过哪些光电成像器件以何种

途径实现？ 五、计算与推导（共13分）

1) 设MCP通道长L，两边电位差为V，通道直径为d, 如果取MCP通道内电子均垂直表面出射，且其初能量均为最可几能量U0，在均匀电场作用下，所有电子运动轨迹一致，试由此简化模型推导MCP的简化电流增益表达式。（6分）

2) 某无选择探测器光敏面积为40m40m，比探测率D(500,800,1）=51010cm Hz1/2 W-1，当探测电路带宽为15Hz，调制频率为800Hz时，忽略大气及光学系统透过率衰减的影响，试求该系统对温度1000K，比辐射率为0.85，直径为0.5m的飞机喷口在信噪比为1条件下的探测距离。(＝5.6710-8 Wm-2K-4）（7分）

一、填空（每空1分， 共27分）

1.一个光源线度大小为10cm，在80cm处观测，可把它看作为一个 面 光源。 2.金属随着温度的增高电阻增大。 3.半导体随着温度升高电阻减小。

1．人眼按不同照度下的响应可分为（ ）视觉、（ ）视觉及（ ）视觉。

2．Johnson准则把目标的探测等级分为4等，其中：（ ）意味着在视场中发现一个目标，（ ）意味着可将目标大致分类，（ ）意味着可区分目标的型号和其他细节特征；这三者探测等级实现概率为50％时，对应地在目标临界尺寸上，可分辨的等效条带的周期数目应分别是（ ）、（ ）、（ ）。

3．（ ）是利用二次电子发射性质来完成电子图像的倍增的。

第 36 页 共5页

4．若像管的光阴极半径是rc，物镜系统的焦距是fo’,夜视仪的物镜视场角应该是（ ）。

5．双反射镜系统中，往往存在一个主反射镜，一个次反射镜，次反射镜在系统中的作用是（ ）。

6．对于线阵CCD成像器件,在行扫描正程，（ ）区负责积累光信号，（ ）下没有势阱，（ ）区在交变电压的作用下，将上一行信号依次传输到输出电路。为使电荷包实现定向转移，需要控制好相邻栅极上的（ ），从而调节其下对应势阱的深浅，电压的绝对值越大，势阱就越（ ），电荷包总是从（ ）势阱流向（ ）势阱。 7．大气传输对于目标探测有两方面的影响：首先是大气传输会消弱目标的辐射功率，经过l距离大气后辐射功率与初始辐射功率的比用（ ）参数来描述，当已知能见距离是Rv的前提下，在可见光波段，该参数可用公式（ ）来计算；其次，大气传输会削弱目标与背景的对比度，设目标与背景故有对比度是C0，地平天空亮度与背景照度之比为K,经过上述距离的大气后,到达成像系统近前的目标与背景的表观对比度Cl应为（ ）。

8.当目标到达光阴极面的照度为Ec，表观对比度为Cl时，对应于获得同样的分辨力，需要阴极面对于对比度为100％的黑白条纹的照度E100％为（ ）。

9．某些材料受光子照射后，其中的电子吸收入射光子能量而发生运动状态的改变，导致该材料的某些电学性质发生改变，这种现象称之为（ ），其分为产生光电子发射的（ ）和产生光电导及光伏效应的（ ）。 10．红外热像仪输出信噪比为1，即入射到红外热像仪的温差产生的信号刚好抵消系统噪声产生的信号时，入射到热像仪的目标与背景的温差称之为（ ）。

二、选择（可多项选择）（共27分）

1）常见的热辐射源有（ABCDE）。

a) 氙灯；b) 钨丝带灯；c) 汞灯；d) 能斯脱灯。e）碳硅棒灯

2. 热敏电阻的种类有（ABC）。

A．PTC B．NTC C．CTC D．ETC E．GTC

1) 下列谱段中光电成像系统中常用的大气窗口有（ ）。 a) 3～5μm；b) 1～3μm；c) 0.38～0.76μm；d) 8～14μm。

2) 像管中（ ）的出现和使用，分别成为了各代像管出现的

标志性部件。

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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

3) 下列像管的性能指标( )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) 品质因数。 4）下列微光摄像器件中，属于纯固体器件的是（ ）。

a) 高灵敏度CCD；b) 增强型CCD（ICCD）；

c) 电子轰击型CCD（EBCCD）；d) 电子倍增CCD（EMCCD） 5）下列辐射体的辐射发射率ε与波长λ有关系的是（ ）。

a) 黑体；b) 灰体；c) 选择体。

6）下列红外探测器中属于热探测器的是（ ）。

a) 热释电探测器b) 光电导探测器c) 光伏探测器d) 微测辐射热计。 7）若采用6边旋转反射镜转鼓及8元探测器的并扫，则产生与我国广播电视扫描制式相同的视频信号时，行扫电机的转速为（ ）

a) 651周/s b) 325.5周/s c) 299周/sd) 599周/s 三、名词解释(每题3分，共9分)

1) CCD的转移效率2) 瞬时视场3) MRTD 四、简答下列问题 （每题6分， 共24分）

1) 写出图像探测方程，并说明其中各项参数的物理意义及图像探测方

程的物理意义。

2) 结合像管的结构简述像管成像的物理过程。 3) 简述Sprite探测器的工作原理。

4) 简述将二维图像转换为一维电信号可通过哪些光电成像器件以何种

途径实现？ 五、计算与推导（共13分）

1) 设MCP通道长L，两边电位差为V，通道直径为d, 如果取MCP通道内电子均垂直表面出射，且其初能量均为最可几能量U0，在均匀电场作用下，所有电子运动轨迹一致，试由此简化模型推导MCP的简化电流增益表达式。（6分）

2) 某无选择探测器光敏面积为40m40m，比探测率D(500,800,1）=51010cm Hz1/2 W-1，当探测电路带宽为15Hz，调制频率为800Hz时，忽略大气及光学系统透过率衰减的影响，试求该系统对温度1000K，比辐射率为0.85，直径为0.5m的飞机喷口在信噪比为1条件下的探测距离。(＝5.6710-8 Wm-2K-4）（7分）

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