最新光源原理 考题答案

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激光原理习题答案

激光原理习题答案

激光原理习题答案激光是一种特殊的光源,它具有高度的单色性、相干性、方向性和亮度。

激光的产生基于受激辐射原理,即当原子或分子被激发到高能级状态后,受到外部光子的激发,以相同的频率、相位和方向释放出光子。

以下是一些激光原理习题的答案:1. 激光的产生条件:- 粒子数反转:在激光介质中,高能级上的粒子数必须大于低能级上的粒子数。

- 光学谐振腔:激光器内部需要有一个反射镜和一个半反射镜构成的谐振腔,以形成反馈机制。

2. 激光的分类:- 固体激光器:如红宝石激光器、Nd:YAG激光器等。

- 气体激光器:如氦氖激光器、CO2激光器等。

- 半导体激光器:也称为激光二极管,广泛应用于通信和数据存储。

3. 激光的特性:- 单色性:激光的波长非常窄,颜色非常纯净。

- 相干性:激光的光波具有相同的频率和相位。

- 方向性:激光束具有很好的方向性,发散角很小。

4. 激光的应用:- 医学:用于手术切割、治疗等。

- 工业:用于材料加工,如焊接、切割、打标等。

- 通信:光纤通信中使用激光作为信号载体。

5. 激光的安全问题:- 激光可能对眼睛造成损伤,使用时应采取适当的防护措施。

- 激光器应按照安全等级分类,并遵守相应的操作规程。

6. 激光器的工作原理:- 泵浦源提供能量,将介质中的粒子激发到高能级。

- 高能级粒子在受到外部光子的激发下,通过受激辐射释放出光子。

- 释放的光子在谐振腔中来回反射,不断被放大,最终形成激光束输出。

7. 激光的调制和调Q技术:- 调制:通过改变激光的参数(如频率、强度)来传输信息。

- 调Q:通过改变谐振腔的品质因数,实现激光脉冲的压缩和放大。

8. 激光的光谱特性:- 激光的光谱非常窄,通常用线宽来描述。

- 线宽越窄,激光的单色性越好。

9. 激光的相干长度:- 相干长度是激光在保持相干性的情况下能够传播的最大距离。

10. 激光的发散角:- 发散角是激光束在传播过程中的扩散程度,与激光的模式有关。

以上是一些基本的激光原理习题答案,希望能够帮助理解激光的基本原理和特性。

物理光现象试题及答案

物理光现象试题及答案

物理光现象试题及答案一、选择题1. 下列关于光的描述,错误的是:A. 光在真空中传播速度最快B. 光在不同介质中传播速度不同C. 光是电磁波的一种D. 光在任何介质中都能直线传播答案:D2. 光的三原色是:A. 红、绿、蓝B. 红、黄、蓝C. 红、黄、绿D. 蓝、黄、绿答案:A3. 光的反射定律中,入射角和反射角的关系是:A. 入射角大于反射角B. 入射角小于反射角C. 入射角等于反射角D. 入射角和反射角没有固定关系答案:C4. 光的折射现象中,当光从空气斜射入水中时,折射角与入射角的关系是:A. 折射角大于入射角B. 折射角小于入射角C. 折射角等于入射角D. 折射角与入射角无关答案:B5. 以下哪种现象不是光的折射造成的?A. 海市蜃楼B. 彩虹C. 影子D. 透镜成像答案:C二、填空题6. 光在真空中的传播速度约为______米/秒。

答案:299,792,4587. 光的色散现象是由于光在不同介质中的______不同造成的。

答案:折射率8. 当光线从一种透明介质斜射入另一种透明介质时,会发生______现象。

答案:折射9. 光的反射分为两种,分别是______反射和______反射。

答案:镜面;漫10. 光的三原色可以混合出各种颜色,其中红光和绿光混合后产生的颜色是______。

答案:黄三、简答题11. 描述光的直线传播现象及其应用。

答案:光在同种均匀介质中沿直线传播,这种现象称为光的直线传播。

其应用包括激光准直、小孔成像、影子的形成等。

12. 解释为什么我们能看到不发光的物体。

答案:我们能看到不发光的物体是因为这些物体反射了来自光源的光线,这些反射的光线进入我们的眼睛,使我们能够看到物体。

四、计算题13. 一束光线从空气斜射入水中,已知入射角为45°,求折射角。

答案:根据斯涅尔定律,n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2),其中n1为空气的折射率(约为1),n2为水的折射率(约为1.33),θ1为入射角,θ2为折射角。

初中物理光源试题及答案

初中物理光源试题及答案

初中物理光源试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列物体中,属于人造光源的是:A. 太阳B. 月亮C. 蜡烛D. 手电筒答案:D2. 光在真空中的传播速度是:A. 3×10^5 km/sB. 3×10^8 m/sC. 3×10^4 km/sD. 3×10^7 m/s答案:B3. 光的三原色是:A. 红、绿、蓝B. 红、黄、蓝C. 红、黄、绿D. 蓝、黄、绿答案:A4. 光的反射定律中,反射角等于:A. 入射角B. 折射角C. 入射角的补角D. 折射角的补角答案:A5. 光的折射现象中,当光从空气斜射入水中时,折射角:A. 大于入射角B. 小于入射角C. 等于入射角D. 无法确定答案:B6. 以下哪种现象属于光的折射?A. 影子B. 倒影C. 彩虹D. 镜面反射答案:C7. 凸透镜成像时,当物体距离透镜的距离大于透镜的焦距时,所成的像是:A. 正立放大的虚像B. 倒立缩小的实像C. 倒立等大的实像D. 倒立放大的实像答案:D8. 以下哪种情况不属于光的直线传播?A. 日食和月食B. 影子C. 激光准直D. 彩虹答案:D9. 光的色散现象说明了:A. 光是粒子B. 光是波动C. 光是电磁波D. 光具有能量答案:B10. 红外线和紫外线的波长:A. 红外线波长长于紫外线B. 红外线波长短于紫外线C. 红外线波长等于紫外线D. 红外线和紫外线波长相同答案:A二、填空题(每空1分,共10分)1. 光的三原色是红、绿、______。

答案:蓝2. 光年是光在一年内通过的______。

答案:距离3. 光在真空中的传播速度是______ m/s。

答案:3×10^84. 凸透镜成像时,当物体距离透镜的距离小于透镜的焦距时,所成的像是______。

答案:正立放大的虚像5. 光的折射现象中,当光从水斜射入空气时,折射角______入射角。

答案:大于三、简答题(每题5分,共10分)1. 请简述光的反射定律。

光源测试题及答案

光源测试题及答案

光源测试题及答案一、选择题1. 光源可以分为自然光源和人造光源,以下哪个不是人造光源?A. 太阳B. 灯泡C. 手电筒D. 荧光灯答案:A2. 光的三原色是什么?A. 红、黄、蓝B. 红、绿、蓝C. 白、黑、灰D. 橙、紫、绿答案:B3. 以下哪种光源的发光原理是基于荧光效应?A. 太阳B. 灯泡C. 荧光灯D. 激光答案:C二、填空题4. 光的传播速度在真空中是_______m/s。

答案:299,792,4585. 光的波长范围从紫外光到红外光,其中紫外光的波长较短,而红外光的波长较长。

紫外光的波长范围大约在_______nm到_______nm。

答案:10~400三、简答题6. 请简述光的直线传播原理。

答案:光在同种均匀介质中沿直线传播,这是光的基本传播特性。

当光遇到不同介质的界面时,会发生反射或折射。

7. 什么是光的色散现象?答案:光的色散现象是指当光通过某些介质(如棱镜)时,不同波长的光以不同的速度传播,导致光束分离成不同颜色的现象。

四、计算题8. 如果一个光源发出的光波长为600nm,求其频率。

答案:根据光速公式c = λν,其中c为光速,λ为波长,ν为频率。

将已知数值代入公式,可得ν = c / λ = (299,792,458 m/s) / (600 x 10^-9 m) ≈ 4.996 x 10^14 Hz。

9. 已知某光源的频率为5 x 10^14 Hz,求其波长。

答案:根据光速公式c = λν,可得λ = c / ν。

将已知数值代入公式,可得λ = (299,792,458 m/s) / (5 x 10^14 Hz) ≈ 6 x10^-7 m。

五、论述题10. 论述光源的分类及其应用。

答案:光源可以分为自然光源和人造光源。

自然光源如太阳,是地球上生物活动的主要光源。

人造光源包括灯泡、荧光灯、LED灯等,广泛应用于家庭照明、工业生产、医疗设备等。

不同类型的光源具有不同的发光原理、效率和应用场景。

led 灯珠考试题目和答案

led 灯珠考试题目和答案

led 灯珠考试题目和答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. LED灯珠的发光原理是基于以下哪种效应?A. 光电效应B. 热电效应C. 电致发光效应D. 光致发光效应答案:C2. LED灯珠的发光效率通常用哪个单位来表示?A. 流明(lm)B. 瓦特(W)C. 坎德拉(cd)D. 勒克斯(lx)答案:A3. 下列哪种材料不是LED灯珠常用的半导体材料?A. 硅(Si)B. 砷化镓(GaAs)C. 氮化镓(GaN)D. 磷化铟(InP)答案:A4. LED灯珠的色温通常用开尔文(K)来表示,以下哪个色温范围代表冷白色光?A. 2700K-3300KB. 4000K-5000KC. 5500K-6500KD. 7000K-8000K答案:C5. LED灯珠的寿命通常可以达到多少小时?A. 10000小时B. 20000小时C. 50000小时D. 100000小时答案:D6. LED灯珠的光衰是指什么?A. 光通量随时间的减少B. 光效随时间的增加C. 光效随时间的减少D. 光通量随时间的增加答案:A7. LED灯珠的显色指数(CRI)是用来衡量什么的?A. 光的亮度B. 光的色温C. 光的颜色逼真度D. 光的均匀性答案:C8. LED灯珠的光束角通常用哪个单位来表示?A. 度(°)B. 流明(lm)C. 坎德拉(cd)D. 勒克斯(lx)答案:A9. LED灯珠的驱动电流通常是多少毫安?A. 10-20mAB. 20-30mAC. 30-50mAD. 50-100mA答案:C10. LED灯珠的正向电压通常是多少伏特?A. 1.8-2.2VB. 2.8-3.3VC. 3.0-3.6VD. 5.0-6.0V答案:B二、多项选择题(每题3分,共15分)11. LED灯珠的优点包括哪些?(多选)A. 高效节能B. 长寿命C. 低热量D. 易碎答案:A、B、C12. LED灯珠在以下哪些领域有广泛应用?(多选)A. 照明B. 显示C. 通信D. 医疗答案:A、B、C、D13. 影响LED灯珠光效的因素包括哪些?(多选)A. 芯片质量B. 封装工艺C. 驱动电流D. 使用环境答案:A、B、C、D14. LED灯珠的散热方式包括哪些?(多选)A. 自然对流B. 强制对流C. 热管D. 相变材料答案:A、B、C、D15. LED灯珠的光衰原因可能包括哪些?(多选)A. 过热B. 电流过大C. 电压不稳定D. 材料老化答案:A、B、C、D三、判断题(每题2分,共20分)16. LED灯珠的发光效率随着温度的升高而增加。

光学试题及答案

光学试题及答案

光学试题及答案一、选择题1. 光的折射现象是指光从一种介质进入另一种介质时,光线的传播方向发生改变。

这种现象是由于光在不同介质中的传播速度不同造成的。

以下哪种情况不属于光的折射现象?A. 光从空气进入水中B. 光从水中进入空气C. 光从玻璃进入空气中D. 光从空气中进入玻璃中答案:D2. 以下哪项不是光的干涉现象的特点?A. 需要两束相干光B. 干涉条纹是光强的分布C. 干涉条纹是光的频率分布D. 干涉条纹的间距与波长有关答案:C二、填空题1. 光的三原色是______、______、______。

答案:红、绿、蓝2. 根据斯涅尔定律,当光从空气斜射入水中时,折射角______入射角。

答案:小于三、简答题1. 请简述光的偏振现象及其应用。

答案:光的偏振是指光波振动方向的有序排列。

自然光的振动方向是随机的,而偏振光则具有特定的振动方向。

偏振现象的应用包括偏振眼镜减少眩光,偏振滤光片在摄影中减少反射,以及在液晶显示技术中控制光的通过。

2. 什么是全反射现象?请举例说明。

答案:全反射是指当光从光密介质进入光疏介质,且入射角大于临界角时,光线不会折射进入光疏介质,而是全部反射回光密介质的现象。

例如,当光线从水中射向空气,且入射角足够大时,就可能发生全反射,形成水面上的明亮光环。

四、计算题1. 已知光在真空中的速度为\[ c = 3 \times 10^8 \] m/s,求光在折射率为1.5的介质中的传播速度。

答案:光在介质中的传播速度 \( v \) 可以通过公式 \( v =\frac{c}{n} \) 计算,其中 \( n \) 是折射率。

代入数值得到 \( v = \frac{3 \times 10^8}{1.5} = 2 \times 10^8 \) m/s。

2. 如果一束光从空气射入水中,已知入射角为30°,求折射角。

答案:根据斯涅尔定律 \( n_1 \sin(\theta_1) = n_2\sin(\theta_2) \),其中 \( n_1 \) 和 \( n_2 \) 分别是空气和水的折射率,\( \theta_1 \) 和 \( \theta_2 \) 分别是入射角和折射角。

光学试题及答案

光学试题及答案

光学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光的折射定律是由哪位科学家提出的?A. 牛顿B. 伽利略C. 笛卡尔D. 斯涅尔答案:D2. 以下哪个不是光的波动性质?A. 干涉B. 衍射C. 偏振D. 反射答案:D3. 光的波长与频率的关系是?A. 成正比B. 成反比C. 不相关D. 相等答案:B4. 光的色散现象说明了什么?A. 光是粒子B. 光是波C. 光是电磁波D. 光是量子答案:B5. 光在真空中的传播速度是多少?A. 299,792,458 m/sB. 300,000,000 m/sC. 3.00 x 10^8 m/sD. 2.99 x 10^8 m/s答案:C6. 以下哪种介质的折射率大于1?A. 空气B. 水C. 玻璃D. 真空答案:C7. 光的全反射现象发生在光从哪种介质进入另一种介质时?A. 从光密介质进入光疏介质B. 从光疏介质进入光密介质C. 从光密介质进入光密介质D. 从光疏介质进入光疏介质答案:A8. 光的偏振现象说明了什么?A. 光是横波B. 光是纵波C. 光是无方向的D. 光是电磁波答案:A9. 光的干涉现象说明了什么?A. 光是粒子B. 光是波C. 光是电磁波D. 光是量子答案:B10. 光的衍射现象说明了什么?A. 光是粒子B. 光是波C. 光是电磁波D. 光是量子答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 光的三原色是红、绿、________。

答案:蓝2. 光的折射定律公式为n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2),其中θ1和θ2分别是入射角和________。

答案:折射角3. 光的波长和频率的乘积等于________。

答案:光速4. 光的色散现象可以通过________来观察。

答案:棱镜5. 光的偏振现象可以通过________来观察。

答案:偏振片6. 光的全反射现象可以通过________来观察。

答案:光纤7. 光的干涉现象可以通过________来观察。

激光原理选择题

激光原理选择题

世界上第一台激光器——红宝石激光器的波长为694.3nm。

其频率为•A、474THz•B、300THz•C、432THz正确答案:C 我的答案:C得分:11.1分2下列说法错误的是:•A、微观粒子的坐标和动量不能同时准确测定•B、光子的某一运动状态只能定域在一个相格中,但不能确定它在相格内部的对应位置•C、微观粒子在相空间对应着一个点正确答案:C 我的答案:C得分:11.1分3为了增大光源的空间相干性,下列说法错误的是:•A、缩小光源线度•B、采用光学滤波来减小频带宽度•C、靠近光源正确答案:C 我的答案:C得分:11.1分4相干光强取决于:•A、所有光子的数目•B、同一模式内光子的数目•C、以上说法都不对正确答案:B 我的答案:B得分:11.1分5中国第一台激光器——红宝石激光器于1961年被发明制造出来。

其波长为•A、632.8nm•B、694.3nm•C、650nm正确答案:B 我的答案:A得分:0.0分光子的某一运动状态只能定域在一个相格中,这说明了•A、光子运动的连续性•B、光子运动的不连续性•C、以上说法都不对正确答案:B 我的答案:A得分:0.0分7在2cm3的空腔内存在着带宽(Δλ)为1x10-4⎧m、波长为0.5⎧m的自发辐射光。

求此光的频带范围Δν。

•A、120GHz•B、3x10^18(18为上标)Hz正确答案:A 我的答案:B得分:0.0分8接第7题,在此频带宽度范围内,腔内存在的模式数?•A、2x10^18(18为上标)•B、8x10^10(10为上标)正确答案:B 我的答案:A得分:0.0分9由两个全反射镜组成的稳定光学谐振腔腔长为L,腔内振荡光的中心波长为⎣。

求该光的波长带宽⊗⎣的近似值。

提示:光束被完全约束在谐振腔内,可近似认为光子的位置不确定量就是腔长。

•A、•B、•C、正确答案:A 我的答案:B得分:0.0分1谁提出的理论奠定了激光的理论基础?•A、汤斯•B、肖洛•C、爱因斯坦•D、梅曼正确答案:C 我的答案:C得分:10.0分2氢原子3p态的简并度为?•A、2•B、10•C、6正确答案:C 我的答案:C得分:10.0分3原子最低的能量状态叫什么?•A、激发态•B、基态•C、.亚稳态正确答案:B 我的答案:B得分:10.0分4热平衡状态下粒子数的正常分布为:•A、处于低能级上的粒子数总是等于高能级上的粒子数•B、处于低能级上的粒子数总是少于高能级上的粒子数•C、处于低能级上的粒子数总是多于高能级上的粒子数正确答案:C 我的答案:B得分:0.0分5下列哪个物理量不仅与原子的性质有关,还与场的性质有关?•A、自发跃迁几率•B、受激吸收跃迁几率•C、受激辐射跃迁爱因斯坦系数正确答案:B 我的答案:B得分:10.0分6下列哪个物理量只与原子的性质有关?•A、受激辐射跃迁几率•B、自发跃迁几率•C、受激吸收跃迁几率正确答案:B 我的答案:B得分:10.0分7对热辐射实验现象的研究导致了?•A、德布罗意的物质波假说•B、爱因斯坦的光电效应•C、普朗克的辐射的量子论正确答案:C 我的答案:C得分:10.0分8以下关于黑体辐射正确的说法是:•A、辐射的能量是连续的•B、黑体一定是黑色的•C、辐射能量以hν为单位正确答案:C 我的答案:A得分:0.0分9热平衡状态下各能级粒子数服从:•A、A. 高斯分布•B、玻尔兹曼分布•C、正弦分布•D、余弦分布正确答案:B 我的答案:B得分:10.0分10以下说法正确的是:•A、受激辐射光和自发辐射光都是相干的•B、受激辐射光和自发辐射光都是非相干的•C、受激辐射光是非相干的,自发辐射光是相干的•D、受激辐射光是相干的,自发辐射光是非相干的正确答案:D 我的答案:D1.3 测验已完成成绩:80.0分1激光的最初的中文名为“镭射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,1964年按照我国著名科学家钱学森的建议将“光受激发射”改称“激光”。

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光源原理考题答案考试信息•时间:1月19日上午8:30~10:30•地点:HGX210•题型:判断, 选择, 填空, 名词解释, 简答, 计算•答疑:1月18日下午1:30~4:30, 电光源楼207 2009-01-08源原理与设计, 复习要点第一章光源的特性参量1. 光波长的划分区域(P1)2. 辐射度量和光度量, 以及它们之间的关系(辐射度量P1~4,光度量P8~12)(一)辐射度量1.辐射能量Q e定义:光源辐射出来的光(包括红外线、可见光和紫外线)的能量称为光源的辐射能量。

单位:J焦耳。

2.辐射通量(辐射功率)P e定义:在单位时间内通过某一面积的辐射能量称为经过该面积的辐射通量,而光源在单位时间内辐射出去的总能量就叫做光源的辐射通量。

辐射通量也可称为辐射功率。

单位:W瓦。

3.辐射强度I e定义:光源在某一方向上的辐射强度I e是指光源在包含该方向的立体角Ω内发射的辐射通量P e与该立体角Ω之比:I e=P e/Ω单位:W/sr当光源在空间各个方向发出的辐射通量均匀分布时,I e=P e/4π4.辐射出(射)度Me 和辐照度EeMe定义:一个有一定面积的光源,如果它表面上的一个发光面积S在各个方向(在半个空间内)的总辐射通量为P e,则该发光S超的辐射出(射)度为M e=P e/S 单位:W/m2E e 定义:表示物体被辐射程度的量称为辐照度Ee。

它是每单位面积上所接收到的辐射通量数,即E e=dP e/dS’(s’表示接收器的面积元)5.辐射量度Le定义:光源在给定方向上的辐射亮度L e(φ,θ)是光源在该方向上的单位投影面积、在单位立体角中的辐射通量即L e(φ,θ)= P e(φ,θ)/(S*cosθ*Ω)S代表发光面的面积,θ是在给定方向和发光面法线之间的夹角,Ω是给定方向的立体角,P e(φ,θ)是在该立体角内的辐射通量。

单位:W/(m2*sr)L e (φ,θ)通常与方向有关,若Le(φ,θ)不随方向而变,则Ie(φ,θ)正比于cosθ,即I e(φ,θ)=I0cosθ。

满足上式的特殊辐射体称为余弦辐射体,黑体就是这样的辐射体。

对于余弦辐射体,有M e=πL e6.光谱辐射量(辐射量的光谱密度)光谱辐射通量定义:光源发出的光在每单位波长间隔内的辐射通量称为光谱辐射通量(简称谱辐通,也可称为辐射通量的光谱密度)Pλ,Pλ=ΔP e/Δλ,单位:W/m 光谱辐射出(射)度定义:光源发出的光在每单位波长间隔内的辐射出度称为光谱辐射出(射)度Mλ=dM e (λ)/dλ,单位:W/m3光谱辐射量度定义:光源发出的光在每单位波长间隔内的辐射亮度为光谱辐射量度Lλ,即Lλ=dL e(λ)/dλ,单位:W/(m3*sr)(二)光度量1.光通量Ø定义:光源在单位时间内发出的光量称为光源光通量Ø单位:lm(流明),相当于W2.光强度I v定义:光源在给定方向上单位立体角内辐射的光通量I,I=d Ø/dω单位:坎德拉cd如果光源是各向同性的,Φ=4πI3. 照度E定义:单位面积上受到的光通量数,即E=Ø/S’单位:勒克斯(lx)4.出度M定义:光源上每单位面积向半个空间内发出的光通量。

单位:lm/m2光照度与光出度M=ρE,ρ是小于1的系数,称为漫反射率。

5.亮度L定义:光源在某一方向上的单位投影面、在单位立体角中发射的光通量单位:cd/m2,1cd/m2=1lm/(m2*sr)对于余弦辐射体,有M=πL6.光量Q定义:光源在单位时间段内所发出的光的总和称为(该时间段内的)光量。

单位:lm*s,lm*h3. 光效计算公式(P12~13)光效率(efficiency): 光源的辐射能量占输入能量的百分比。

光效能(efficacy): 光源的光通量与输入能量的比值。

Km= 683 lm/W光效(efficacy): 光源的光通量与输入能量的比值。

ηv转换成可见辐射的功率占总功率的比例K辐射光效4. 光源的色温(P14)当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时,黑体的温度就称为该光源的颜色温度Tc,简称色温(CT)。

5. 光源的显色性(P13)光源的颜色有两方面的意思:色表和显色性。

人眼直接观察光源时所看到的颜色称为光源的色表。

显色性是指光源的光照射到物体上所产生的客观效果。

如果各色物体受照的效果和标准光源(黑体或重组日光)照射时一样,则认为该光源的显色性好(显色指数高);反之,如果物体在受照后颜色失真,则该光源的显色性就差(显色指数低)。

显色性也称演色性或传色性。

6. 光源寿命:全寿命、平均额定寿命和经济寿命(P16)全寿命——灯点燃到不能工作的时间平均寿命——随机抽取的光源样品在额定条件下燃点时寿命的平均值,也即50%的灯不能工作时所燃点的时间经济寿命(有效寿命)——光源的光通维持率下降到某一百分比时所燃点的时间(一般室外70% , 室内80% 是可接受)一般有:经济寿命<平均寿命<全寿命第二章普通白炽灯1. 黑体的普朗克辐射*2. 斯忒藩-玻尔兹曼定律(P21)3. 维恩位移定律(P22)4. 大功率白炽灯需软启动的原因(PPT17)对大功率热辐射光源, 电流冲击可能熔断灯丝或烧毁电源。

解决的方法:软启动, 使电压或电流缓缓上升到额定值。

5. 白炽灯内的Langmuir气体层及充气作用(P29、P33)充气作用:总结:•充气可抑制钨蒸发•充气引起热损耗•充入分子量大的气体可更好抑制蒸发和减小热耗•采用螺旋灯丝可使Pc下降•采用螺旋灯丝可增加寿命(机械强度增大)具体:(fromP33)【(1)充气能抑制钨的蒸发,所充气压越高,效果越好。

当灯丝工作温度T f 保持不变时,充气可以使灯的寿命H延长;而当维持同样寿命时,充气可允许灯丝的工作温度提高,这时只要灯丝结构设计合理,便可提高灯的光效。

(2)因所充气体的导热作用,灯损失功率P c,当压强增加时,这部分功率损失也增加。

这一作用与充气的前一效果是相反的。

因为白炽灯的质量常用灯泡的内在质量q a=ηH1/7这个值来衡量,所以对一定的灯(指灯丝结构和输入功率一定),存在着一个最佳的充气压,这时q a最大;当气压再升高时,由前者获得的寿命H的增益不足以补偿后者引起的光效η损失,结果反使q a下降。

(3)所充惰性气体的分子量越大,抑制钨蒸发的效果越好,气体的热导损失也越小。

因此,灯中充氪气比充氩气好,充氙气更好。

但氪、氙等比氩更容易发生放电现象,因此对高压灯泡,还应掺入一定比例的氮气,灯的内导丝之间的距离也不能太近。

(4)充气灯中应采用螺旋形灯丝,因为缩短灯丝长度对延长灯的寿命和减小灯的热导损失都是有益的。

】第三章卤钨灯1. 卤钨循环原理(P51)答:不同的温度(1) 蒸发的钨在泡壳温度(Tw)下易形成易挥发的化合物W+nX →WXn(2) 在灯丝温度区域分解WXn→W+nX反转温度Tr:Kp(T)=1对应的温度2. 卤钨循环剂的种类及特性(P52)3. 红外反射卤钨灯原理(PPT LS06 13页)第四章气体放电灯的基本原理1. 主要气体放电光源的阴极电子发射机理(LS07 5)(1) 热电子发射:加热金属使其中大量电子克服表面势垒而逸出的现象(2) 正离子轰击发射:指正离子轰击阴极表面, 将能量传递给阴极中的电子, 使之克服势垒逸出。

辉光放电的阴极主要发射方式——正离子轰击(3) 场致发射:又称为冷电子发射, 指在金属阴极表面施加一个强电场, 使阴极表面势垒降低, 隧道效应明显, 大量电子得以渡越势垒, 逸出阴极表面(4) 电子轰击发射:如果轰击电极的电子具有足够的能量,它就有可能从电极打出电子。

对低气压高频放电很重要(5) 光致发射:光电效应2. 气体放电中主要的原子过程(LS07 11)碰撞、激发和电离。

热运动、迁移、扩散、双极扩散。

简言之, 双极扩散就是荷分离产生的径向电场使电子离子以相同速率向管壁扩散。

3. 气体放电的全伏安特性曲线(LS07)OA段:外致电离的带电粒子在电场作用下, 向电极运动形成电流。

电场E↑, I ↑AB段:E↑↑, 所有外致电离的电荷都到达电极, 电流饱和BD段:雪崩放电。

在C点使I 指数式上升, 而电压基本不变: ,放电从非自持向自持过渡DE段:此时阴极通过增加发射面积使 I阴增大, 故V阴不变, 但I已足够大, V 等↓, 故V↓EF段:正常辉光放电。

阴极电流密度J=const, I=JS, S↑, I↑。

F点, 所有阴极表面已用于发射FG段:I↑↑, 需J↑,故V阴↑, △V阴>> △V等, 故V↑, 即反常辉光放电GH段:I↑↑足够大, 电极温度达到热电子发射温度,J↑→ V阴↓→ V等↓→ V ↓弧光放电4. 辉光放电与弧光放电的区别辉光放电由阴极区、负辉区、法拉第暗区、正柱区、阳极区5部分组成,而弧光放电由阴极位降、正柱区和阳极位降3部分组成;辉光放电工作于高电压、小电流,而弧光放电工作于低电压、大电流;低气压弧光放电的正柱区除具有更高的带电粒子浓度外,与辉光放电正柱区的性质基本一样,但是,在高压弧光放电中则有着不同的物理过程和性质。

5. 线光谱、带光谱和连续光谱的形成原因(LS09 13)激发态原子自发跃迁到低能级→线光谱激发态分子自发跃迁到低能级→带光谱正负带电粒子复合→连续谱6. 谱线放宽机制(LS10 4)辐射原子自身原因:自然宽度←不确定原理;多普勒宽度←多普勒效应外界原因:压力放宽←外部粒子对辐射的干扰;斯塔克放宽←外部电场的影响7. 辐射转移方程的推导及其求解*第五章荧光灯1. 汞在各种气体放电灯中的作用发光材料:缓冲气体:启动气体:2. 无汞气体放电灯的可行性无汞时,电压低。

寻找材料替代汞的特性。

3. 不同管径低气压汞放电的最佳汞蒸气压38mm(T12)—0.8Pa;…4. 稀有气体在各种气体放电灯中的作用启动:缓冲:发光:5. 低气压汞放电正柱的能量平衡方程(P145)电子从电场获得的能量=电离能量+弹性碰撞损失+紫外辐射+其他辐射6. 荧光灯的发光原理(P150)与热辐射相比荧光是一种产生具有很少热量的光的过程。

适当的材料吸收高能辐射,接着就发出光,所发光子的能量比激发辐射的能量低。

当发光的材料是固体时,该材料通常就称为荧光粉。

激发荧光的高能辐射可以是电子或具有高速度的离子,也可以是从γ射线到可见光范围的光子,但其波长要比发射的光的波长要短。

在荧光灯中,是靠放电产生的253.7nm紫外辐射来激发荧光粉产生要求的可见光谱,因此是一种光致发光过程。

7. 荧光灯的外径由38 mm缩小到3 mm带来哪些宏观和微观的变化?宏观:缩小管径,电场E增加微观:电子温度T e增加,Hg(61P1)浓度增加, 185 nm辐照度增加,荧光粉光衰增大。

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