光电技术期末复习题.doc

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1、.word格式.第一章：光辐射与光源1辐射度的基本物理量1.辐射能Qe：一种以电磁波的形式发射，传播或接收的能量。单位为J（焦耳）。2辐射通量Φe：又称为辐射功率Pe，是辐射能的时间变化率，单位为W（瓦），是单位时间内发射，传播或接收的辐射能，Φe=dQe/dt(J/S焦耳每秒)3辐射强度Ie：点辐射源在给定方向上单位立体角内的辐射能量单位为W/sr（瓦每球面度）Ie=dΦe/dΩ.4辐射照度Ee：投射在单位面积上的辐射能量，Ee=dΦe/dA单位为（W/㎡瓦每平方米）。dA是投射辐射通量dΦe的面积元。5辐射出射度Me：扩展辐射源单位面积所辐射的通量，即Me=dΦ/dS。d

2、Φ是扩展源表面dS在各方向上（通常为半空间360度立体角）所发出的总的辐射通量，单位为瓦每平方米（W/㎡）。6，辐射亮度Le：扩展源表面一点处的面元在给定方向上单位立体角，单位投影面积内发出的辐射通量，单位为W/sr*㎡(瓦每球面度平方米)。7光谱辐射量：也叫光谱的辐射量的光谱密度。是辐射量随波长的辐射率。光辐射量通量：Φe（λ）：辐射源发出的光在波长为λ处的单位波长间隔内的辐射通量。Φe（λ）=dΦe/dλ单位为W/um或W/nm。2明视觉光谱光视效率V（λ）：视觉主要由人眼视网膜上分布的锥体细胞的刺激所引起的。暗视觉光谱光视效率：视觉主要由人眼视网膜上分布的杆状细胞刺激所

3、引起的。3，辐射度量和光度量的对照表辐射度量符号单位光度量符号单位辐射能QeJ光量QvLm/s辐射通量或辐射功率ΦeW光通量Φvlm辐射照度EeW/㎡光照度EvLx=lm/㎡辐射出度MeW/㎡光出射度MvLm/㎡辐射强度IeW/sr发光强度IvCd=lm/sr辐射亮度LeW/sr*㎡光亮度光谱光视效率LvV(λ)Cd/㎡按照人眼的视觉特性V(λ)来评价的辐射通量Φe即为光通量Φv：Φv=KmΦe(λ)V(λ)dλ式中Km为名视觉的最大光谱光谱光视效率函数，也成为光功当量。国际实用温标理论计算值Km为680lm/W。4，热辐射的基本物理量（5页）1辐射本领：辐射体表面在单位波长

4、间隔单位面积内所辐射的通量式中dΦe2吸收率α（λ，T）:在波长λ到λ+dλ间隔内被物体吸收的通量与λ射通量之比，3绝对黑体：任何物体，只要温度在绝对零度以上，就向外界发出辐射，这称为温度辐射。黑体是一种完全的温度辐射体，定义为吸收率α（λ，T）=1的物体为绝对黑体，其辐射本领.专业.专注..word格式.4物体的发射率ε（λ，T）5，热辐射基本上可分为两类：黑体辐射和线状，带状辐射源。六，普朗克定律七，维恩位移定律每一种温度的Meb(λ,T)~λ曲线都有一个峰值，随着温度的升高此峰值向短波方向移动八，斯忒藩玻耳兹曼定律九，光源的光谱功率分布通常可分为四种情况：1，线性光谱，

5、有若干条明显分隔的细线组成，如低压汞灯。2，带状光谱，由一些分开的谱带组成，每一条谱带中又包含许多细谱线，如高压汞灯，高压钠灯就属于这种分布。3，连续光谱，所有热辐射光源的光谱都是连续的。4混合光谱，由连续光谱与线，带谱混合而成，一般的荧光灯光谱就属于这种分布，。.专业.专注..word格式.十，光源的色温（18页）十一：光源的颜色包含了两方面的含义即色表和显色性。色表：用眼睛直接观察光源时所看到的颜色。例如高压钠灯的色表成黄色，荧光灯的色表程白色。显色性：当用这种光源照射物体时，物体呈现的颜色（也就是物体反射光的在人眼中产生的颜色感觉）与该物体在完全辐射体照射下所呈现的颜色

6、一致性。十二：热辐射光源有三个特点：1，它们的发光特性都可以利用普朗克公式进行精确的估算，即可以精确掌握和控制他们发光或辐射性质；2它们发出的光通量构成连续的光谱，且光谱范围很宽，因此使用的适应性强。但在通常温度下，紫外辐射和可见光幅度含量很少，这有限制了这类光源的适用范围；3采用适当的稳压或稳流供电，可使这类光源的光输出获得很高的稳定度。十三：气体放电原理：密封在泡壳内的气体或金属气体在电场的作用下激励出电子和离子，电子和离子从电场中获得能量分别向阴极和阳极运动，它们与气体原子或分子碰撞时会激励出新的电子和离子。这一过程中会引起原子的激发，受激原子回到低能级时就会发射出辐射

7、，这就是气体放电原理。十四：发光二级管（LED）的工作原理：P-N结上未加电压时有一定的势垒，当加上正向偏压时在外加电场的作用下，在P-N结附近产生导带电子和价带空穴的复合。一个电子和一个空穴的每一次复合，都将释放出与材料性质有关的一定复合能量，这个能量会以热能，光能，或部分热能和部分光能的形式辐射出来。十五，发光二级管的优点;1,属于低电压，小电流器件在室温下即可得到足够的亮度2发光响应速度快3性能稳定寿命长4易于和集成电路匹配，且驱动简单5与普通光源相比单色性好，其发光的半宽度一般为几十纳米6小型，