思考题与习题1
1.1 辐射度量与光度量的根本区别是什么?为什么量子流速率的计算公式中不能出现光度量?
1.2 试写出Φe, Me, Ie, Le等辐射度量参数之间的关系式,说明它们与辐射源的关系。
1.3 何谓余弦辐射体?余弦辐射体的主要特性有哪些?
1.4 试举例说明辐出度Me与辐照度Ee是两个意义不同的物理量。
1.5 试说明Km、Kλ, Kw的意义及区别。
1.6 一台氦氖激光器发出波长为0.6328 μm的激光束,其功率为3 mW,光束平面发散角为0.02 mrad,放电毛细管直径为1 mm。试求:
(1)当V0.6328=0.235时此光束的辐通量Φe, λ、光通量Φv, λ、发光强度Iv, λ、光出度Mv, λ等各为多少?
(2)若将其投射到10 m远处的屏幕上,屏幕的光照度为多少?
1.7 一束波长为0.5145 μm、输出功率为3W的氩离子激光束均匀地投射到0.2 cm2的白色屏幕上。问屏幕上的光照度为多少?若屏幕的反射系数为0.8,其光出射度为多少?屏幕每分钟接收多少个光子?
1.8 试求一束功率为30 mW、波长为0.6328 μm激光束的光子流速率N。
1.9 在卫星上测得大气层外太阳光谱的最高峰值在0.465 μm处,若把太阳作为黑体,试计算太阳表面的温度及其峰值光谱辐出度Me, s, λm。
1.10 试计算人体正常体温下的峰值波长λm为多少?当发烧到38.5℃时,其峰值波长又为多少?峰值光谱辐出度Me, s, λm为多少?
1.11 某半导体光电器件的长波限为13 μm,试求其杂质电离能ΔEi。
1.12 某厂生产的光电器件在标准钨丝灯光源标定出的光照灵敏度为200 μA/lm,试求其辐射灵敏度。
1.13 试计算100 W标准钨丝灯在0.2 sr范围内所发出的光通量。
1.14 若甲、乙两厂生产的光电器件在色温2856 K标准钨丝灯下标定出的灵敏度分别为Se=5 μA/μW, Sv=0.4 A/lm。试比较甲、乙两厂光电器件灵敏度的高低。
1.15 若已知光生伏特器件的光电流分别为50 μA与300 μA,暗电流为1 μA,试计算它们的开路电压。
1.16 已知本征硅材料的禁带宽度Eg=1.2 eV,求该半导体材料的本征吸收长波限。
1.17 在微弱辐射作用下光电导材料的光电导灵敏度有什么特点?为什么要把光敏电阻的形状制造成蛇形?
1.18 光生伏特效应的主要特点是什么?为什么说CO2激光器锗窗的两端产生伏特电压(即迎光面带正电,出光面带负电)的现象是光子牵引效应而不是光生伏特效应?
1.19 光电发射材料K2CsSb的光电发射长波限为680 nm,试求该光电发射材料的光电发射阈值。
1.20 已知某种光电器件的本征吸收长波限为1.4 μm,试计算该材料的禁带宽度。