光电学复习思考题.doc
光电子学复习思考题（物理学2016硕）
第一早：
1 .什么是光电子学？
2. 光电效应
3. 谈谈你所了解的光电子学与光电子技术涉及的范围
4. 为什么说光波是电磁波？
5. 你对世界上最伟大的十个公式中麦克斯韦方程组排在第一的理解
6. 谈谈你对麦克斯韦方程组的物理意义认识
第二章：
1. 谈谈你对激光器的发明带来了世界巨大进步的认识
2. 受激辐射
3. 激光理论的基础
4. 请解释粒子数反转和负温度的概念以及在激光起重器的作用
5. 受激辐射与自发辐射的区别
6. 激光单色性好原因？
7. 什么是粒子数反转？
8. 介质实现能级间粒子数反转条件
9. 为什么四能级比三能级更易实现粒子数反转？
10. 产生激光的必要、充分条件分别是什么？
11. 已知氢原子第一激发态能量为&=-3.40eV,基态能量Ei= -13.60eV, 请说明为
什么可见室温下处于热平衡状态氢原子几乎处于基态？
12. 半导体器件的发光机理？
13. 谈谈新型激光器——量子级联激光器（QCLs）的工作原理
14. 实现光放大的必要条件是什么，负温度状态的概念是什么？
15 .请简述激光产生的物理过程
16 .简述经典理论和量子理论对光的相干性是如何描述的，两者的结论是否一
致？
17.激光的四个特性中，空间相干性与相什么联系，时间相干性与什
么特性相联系?
第三章：
1. 平板波导内光的传播特性为什么要用波动理论讨论？
2. 平板波导有哪几种的模式？请简述几种模式的特点。
3. 平板波导内传播特性谈谈你理解的集成光学的概念
4. 矩形波导，为什么要研究矩形波导？
5. 渐变型光纤
6. 材料n随自由载流子浓度T而I原因？
7. 为什么弱导光纤是实用光纤？
8. 子午线
9. 导模
10. 时延差
11. 脉冲展宽
12. 辐射模
13. 简述导波模成立条件
14. 为什么多模光纤，射线方法与实际近似？
15. 为什么光纤的曲率半径R小到一定程度（弯曲严重），原直部产生全反射
子午光线，到弯部从弯曲部分逸出，甚至发生子午光线只在外表面反射现象？
16. 讨论导波成立的条件与导波截止条件，给出相应的依据
17. 光纤的色散包括哪儿部分？单模光纤和多模光纤分别以哪儿种色散为主？
18. 费玛原理
19. 导膜截止
20. 用射线分析方法讨论阶跃光纤中导波成立条件V2<^< V,所代表的意义。
21. 阶跃型光纤主要弱点是什么？产生的原因是什么？用什么办法克服？
22. 为什么要采用复杂的电磁波模式理论研究光纤？
23. 形成波导，在半导体材料中要形成怎样的折射率分布？改变半导体折射率
分布有哪几种方法？
24. 光纤的色散主要由什么原因引起？共有哪几种色散？不同的光纤各以哪种
色散为主？不同的色散主要由什么决定？
25. 一光信号入射到光纤的功率为200//W,在经过的传播后，输出光功率为
100//W.在继续传播一段距离后，输出光功率只有25//IV,求这段距离的长度。
26. 一光信号在光纤中行进了500m以后，它的功率损失了85 %,问以
“dB/km”为单位, 这根光纤的损耗有多大？
27. 设光纤纤芯的半径为25叩,折射率为0=1.46,化=1.45,光纤的工作波长为
0.85日刀，求归一化频率及传播的模式数。
如果工作波长为传播的模式有
多少？
28. 一光电阴极在波长为520nm的光照射下，光电子的最大动能为0.67eV, 求
出光电阴极的逸出功。
29. 光纤的色散
30. 渐变型光纤
31. 远离截止状态
32. 为什么要研究折射率渐变型分布的光纤？
33. 光纤端面倾斜、斜光线的传播、渐变型光纤的射线分析等讨论涉及的中心
问题是什么？该量的物理意义？有几种表示方式？
34. 光纤的色散包括哪几部分？单模和多模光纤分别以哪几种色散为主？
35. 什么是传波导？什么是波导的传播模式？模式的阶数与什么有关？
第四章：
1. 为什么要研究非线性光学？
2. 非线性光学波动方程与线性光学波动方程的差异？
3. 将每一极化单元等效为一个振子，非线性振子与线性振子的区别？
4. 在处理非线性介质中的电磁波传播方程中引用了一个什么量表示非线性现
象？
5. 目前倍频转换效率的提高是由于什么技术的应用？
6. 怎样实现位相匹配？
7. 相干长度描述器件的什么性能？
8. 两种V光射到非线性晶体，可产生什么效应？。
光电效应思考题
1、光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象，在光的照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流，即光生电。
内光电效应是被光激发所产生的载流子（自由电子或空穴）仍在物质内部运动，使物质的电导率发生变化或产生光生伏特的现象。
外光电效应是被光激发产生的电子逸出物质表面，形成真空中的电子的现象。
电光效应是将物质置于电场中时物质的光学性质发生变化的现象。
某些各向同性的透明物质在电场作用下显示出光学各向异性物质的折射率因外加电场而发生变化的现象为电光效应。
电光效应包括泡克耳斯(Pockels)效应和克尔(Kerr)效应。
单光子光电效应：我们常说的光电效应为单光子光电效应，也就是每个电子同一时间只吸收一个光子。
多光子光电效应：当单位体积内同时相互作用的能量子的数目大到使得发射光的能量子可以从几个入射能量子中取得能量。
2、普朗克常量的意义：普朗克常数是现代物理学中最重要的常数之一,它成为区分宏观客体和微观客体的界限。
普朗克常数的发现,在物理学的发展史上具有划时代的意义,它第一次表明了辐射能量的不连续性,这是现代物理学中富有革命性的事件。
由于它的发现,物理学进入了一个全新的时代,这个理论物理学的新概念导致了量子理论的建立。
1905年爱因斯坦在解释光电效应时,将普朗克的辐射能量不连续的假设作了重大发展,提出光是由能量为hυ的光量子构成的粒子流。
爱因斯坦和德拜用量子概念计算了固体中振动能量随频率的分布,由此解释了固体比热在低温下趋于零的特征。
后来,科学家们证明了康普顿效应是一种量子效应,是普朗克常数h起重要作用的量子现象,在经典极限下,h趋于零,能谱由分立变连续,X射线被电子散射后波长不变,康普顿效应不存在。
光的波粒二象性,是对光的本质的深刻认识,正是表达式ε=hυ和p=h/λ把标志波动性质的υ和λ同标志微粒性的E和p,通过普朗克常数h定量地联系起来了。
在光的二象性的启发下,德布罗意提出了与光的二象性完全对称的设想,即实物粒子也具有波粒二象性的假设,粒子的能量与波的(角)频率、波矢量间满足德布罗意关系,1926年薛定谔建立了物质波的波动方程,算出了氢原子的量子化能量,与实验完全符合。
光电检测技术复习三(光生伏特器件)
问题四 半导体光电器件的特性参数与选择 1 半导体光电器件的特性参数 半导体光电器件主要包括光电导器件与光生伏特器件等两大类， 要根据具体情况选择不 同特性参数的器件。 光谱响应（nm） 光电器件 短 波 长 400 300 750 400 峰值 640 长 波 长 900 122 0 灵敏 度 (A/W ) 1A/l m 0.30.6 0.30.8 0.30.6 输出电 流(mA) 光电 响应 特性 非线 性 动态特性 频率 响应 (MHz) 0.001 上升时 间 (μ s) 200-10 00 ≤0.1 ≤100 ≤ 0.002 ≤0.1 电源 及偏 置 交、 直流 三种 偏置 暗电 流与 噪声
我的老师说过：光电技术人员应具备不怕黑、不怕冷、不怕密闭的专业素质.
第三章 光生伏特器件 问题一 硅光生伏特器件 硅光生伏特器件具有制造工艺简单、 成本低等特点使它成为目前应用最广泛的光生伏特 器件。 问题二 硅光电二极管 硅光电二极管是最简单、最具有代表性的光生伏特器件，其中，PN 结硅光电二极管为 最基本的光生伏特器件。 1 工作原理—基于 PN 结的光伏特效应 2 基本结构 1) 光电二极管可分为以 P 型硅为衬底的 2DU 型 与以 N 型硅为衬底的 2CU 型两种结构形式。 如图 3-1（a）所示的为 2DU 型光电二极管的 原理结构图。 2) 图 3-1（c）所示为光电二极管的电路符号，其 中的小箭头表示正向电流的方向（普通整流二 极管中规定的正方向） ，光电流的方向与之相 反。图中的前极为光照面，后极为背光面。 3 电流方程—普通二极管的电流方程 qU （反向偏置时） 且 |U|>> kT/q 时(室温下 kT/q≈0.26mV， ID 为 U 为负值 I ID e kT 1 很容易满足这个条件)的电流，称为反向电流或暗电流。
光电效应实验思考题
1.什么是光电效应？光照射到金属上，引起物质的电性质发生变化。
这类光变致电的现象被人们统称为光电效应（Photoelectric effect）。
光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应，又称光生伏特效应。
前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。
后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。
只要光的频率超过某一极限频率，受光照射的金属表面立即就会逸出光电子，发生光电效应。
当在金属外面加一个闭合电路，加上正向电源，这些逸出的光电子全部到达阳极便形成所谓的光电流。
在入射光一定时，增大光电管两极的正向电压，提高光电子的动能，光电流会随之增大。
但光电流不会无限增大，要受到光电子数量的约束，有一个最大值，这个值叫饱和电流。
所以，当入射光强度增大时，根据光子假设，入射光的强度（即单位时间内通过单位垂直面积的光能）决定于单位时间里通过单位垂直面积的光子数，单位时间里通过金属表面的光子数也就增多，于是，光子与金属中的电子碰撞次数也增多，因而单位时间里从金属表面逸出的光电子也增多，电流也随之增大。
2.普朗克常量h的重要性普朗克常数是一个物理常数，用以描述量子大小。
在原子物理学与量子力学中占有重要的角色，马克斯·普朗克在1900年研究物体热辐射的规律时发现，只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份地进行的，计算的结果才能和试验结果是相符。
这样的一份能量叫能量子，每一份能量子等普朗克常数乘以辐射电磁波的频率。
就普朗克常数h的意义，物理学家金斯曾说过这样一段话：“虽然h的数值很小，但是我们应当承认它是关系到保证宇宙的存在的．如果说h严格地等于零，那么宇宙间的物质能量将在十亿万之一秒的时间内全部变为辐射．”普朗克常数引入后，以普朗克常数为根本特征的量子论给我们提供了新的关于自然界的表述方法和思考方法，物理学理论发生了巨大变革，使人类认识由低速宏观领域扩展到高速微观领域．h的提出引出了一系列解释性假说，促进了量子论的建立与推广，为原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学奠定了理论基础，并且这些科研成果在化学等有关学科和许多近代技术中也得到了广泛的应用．可以说，h的出现具有划时代的重大意义．3.光电效应的历史：光电效应由德国物理学家赫兹于1887年发现，对发展量子理论起了根本性作用。
仪器分析复习题(答案版)
仪器分析复习题一、思考题01、现代仪器分析法有何特点？它的测定对象与化学分析方法有何不同？特点：（1）灵敏度高、样品用量少；（2）分析速度快、效率高；（3）选择性较好；（4）能够满足特殊要求；（5）与化学分析相比准确度较低，低5%；（6）一般仪器价格较贵，维修使用成本较高。
仪器分析测定的含量很低的微、痕量组分，化学分析主要用于测定含量大于1%的常量组分。
02、光谱分析法是如何分类的？按照产生光谱的物质类型的不同，可以分为原子光谱、分子光谱和固体光谱;按照产生的光谱的方式不同，可以分为发射光谱、吸收光谱和散射光谱;按照光谱的性质和形状又可分为线光谱、带光谱和连续光谱。
03、什么是光的吸收定律？其数学表达式是怎样的？朗伯-比尔定律（即光的吸收定律）是描述物质对某一波长光吸收的强弱与吸光物质的浓度及其液层厚度间的关系。
A=lg(1/K)=KcL I=I0e-KcL{当一束强度为I0的单色光通过厚度为L、浓度为c的均匀介质（试样）后，设其强度减弱为I，则透射光强度与入射光强度之比，称为透射率，用T表示。
A表示物质对光的吸收程度，K为比例常数}04、名词解释（共振线、灵敏线、最后线、分析线）共振线：在原子发射的所有谱线中，凡是有高能态跃迁回基态时所发射的谱线，叫共振（发射）线。
灵敏线：每种元素的原子光谱线中，凡是具有一定强度、能标记某元素存在的特征谱线，称为该元素的灵敏线。
最后线：最后线是每一种元素的原子光谱中特别灵敏的谱线。
分析线：这些用来定性或定量分析的特征谱线被称为分析线。
05、常用的激发源有哪几种，各有何特点?简述ICP的形成原理及特点。
（1）目前常用的激发源是直流电弧（DCA）、交流电弧(ACA)、高压火花以及电感耦合等离子体(ICP)等。
（2）ICP的形成原理：这是利用等离子体放电产生高温的激发光源。
当在感应线圏上施加高频电场时，由于某种原因(如电火花等)在等离子体工作气体中部分电离产生的带电粒子在高频交变电磁场的作用下做高速运动，碰撞气体原子，使之迅速、大量电离，形成雪崩式放电，电离的气体在垂直于磁场方向的载面上形成闭合环形的涡流，在感应线圈内形成相当于变压器的次级线圈并同相当于初级线圈的感应线圈耦合，这种高频感应电流产生的高温又将气体加热、电离，并在管口形成一个火炬状的稳定的等离子体焰矩。
光电检测思考题及部分答案
思考题及部分答案:1.什么是光电检测系统？其基本组成部分有哪些？答：指对待测光学量或由非光学待测物理量转换的光学量，通过光电变换和电路处理的方法进行检测的系统。
组成部分：光源；被检测对象及光信号的形成；光信号的匹配处理；光电转换；电信号的放大与处理；微机；控制系统；显示。
2.简要说明光电检测技术的重要应用范围？答：辐射度量和光度量的检测；光电元器件及光电成像系统特性的检测；光学材料、元件及系统特性的检测；非光学量的光电检测。
3.光电探测器的原理有几种效应？分别是什么？内容是什么？答：四种。
光电子发射效应：在光辐射作用下，电子逸出材料表面，产生光电子发射。
光电导效应：光照射某些半导体材料，某些电子吸收光子变成导电自由态，在外电场的作用下，半导体的电导增大。
光生伏特效应：光照射在PN结及其附近，在结区中因电场作用，产生附加电动势。
光磁电效应：半导体置于磁场中，用激光垂直照射，由于磁场产生洛伦兹力，形成电位差。
4. 光电探测器的种类及相应的光电器件？答：光电子发射器件：光电管、光电倍增管；光电导器件：光敏电阻；光生伏特器件：雪崩光电管、光电池、光电二极管、光电三极管。
5. 光电探测器的性能参数有哪些？详细叙述之。
答：量子效率：响应度：光谱响应：响应时间和频率响应：噪生等效功率：探测度：线性度：。
6. 光电探测器的噪声主要来源于什么？答：热噪声；暗电流噪声；散粒噪声；低频噪声。
7.作为性能优良的光电探测器应具有哪三项基本条件？答：光吸收系数好；电子亲和力小；光电子在体内传输过程中受到的能量损失应该小，使其逸出深度大。
8.常见的光阴极材料有哪些？答：银氧铯；锑钾；锑铯。
9.真空二极管与充气二极管的工作原理与结构以及它的优缺点比较。
答：充气的暗电流与照射比真空大很多；充气的频率响应比真空的较差；充气的噪声响应比真空的较大。
10.光电倍增管的工作原理及结构（组成部分），他有什么特点？答：工作原理：光照射在光电阴极上，从光阴极激发出的光电子，在电场U1的加速下，打在第一个倍增级D1上，由于光电子能量很大，它打在倍增极上时就又激发出数个二次光电子，在电场U2的作用下，二次光电子又打在第二个倍增极上，又引起电子发射，如此下去，电子流迅速倍增，最后被阳极收集。
光电效应测普朗克常数思考题汇总
一、光电效应的定义电子在光的作用下从某些物质表面发射出来的现象称为光电效应。
逸出来的电子称为光电子。
光电效应分为内光电效应和外光电效应。
内光电效应是指被光激发所产生的载流子（自由电子或空穴）仍在物质内部运动，使物质的电导率发生变化或产生光生电动势的现象。
内光电效应又可分为光电导效应和光生伏特效应。
外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面，形成真空中的电子的现象。
单光子的光电效应是指某一时刻物质表面的每个电子只吸收一个光子，这也是通常所说的光电效应。
如果单位体积内同时相互作用的能量子的数目大到使得发射光的能量子可以从几个入射能量子中取得能量，即一个电子可以同时吸收两个及两个以上的光子，就称为多光子的光电效应。
在此情况下，光电效应的规律有相应的变化：1. 光电流与入射光强的n 次幕成正比，而不限于线性关系；2. 入射光强决定能否产生n 光子光电效应，由推广的爱因斯坦光电效应方程A nh E -=νmax 可知，它对光电子的最大动能是有影响的；3. 红限（极限频率）已经失去原有的意义，在原来单光子的光电效应下，钠、金、银、钨、镍等需用绿蓝光（甚至紫外光）才能产生光电效应，现在红色（甚至红外）的激光都能使这些金属产生光电效应。
电光效应是指将物质置于电场中时，物质的光学性质发生变化的现象。
比如某些各向同性的透明物质在电场作用下显示出光学各向异性，物质的折射率因外加电场而发生变化。
电光效应包括泡克耳斯效应和克尔效应。
二、光电效应可以测普朗克常数的原理爱因斯坦光电效应方程为A mv h +=2021ν (1) 式中，A 为金属的逸出功，2021mv 为光电子获得的初始动能。
根据该式，入射到金属表面的光频率越高，逸出的光电子动能越大，所以即使光电管阳极电势低于阴极电势时也会有光电子到达阳极形成光电流，直至两极电势差低于截止电压，光电流才为零。
此时有关系20021mv eU =(2) 将(2)式代入(1)式可得 A h eU -=ν0即eA e h U -=ν0 上式表明截止电压0U 是入射光频率ν的线性函数，直线斜率/k h e =。
光电效应实验思考题
光电效应1. 什么是光电效应答：（1）光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，也就是光能量转转成电能。
这类光致电变的现象被人们统称为光电效应（2）定义：定义1：物质由于吸收光子而产生电的现象。
定义2：物质在光的作用下发射电子或电导率改变，或者两种材料的界面上产生电势的现象。
（3）分类：A. 外光电效应：外光电效应是指物质受光照后而激发的电子逸出物质的表面，在外电场作用下形成真空中的光电子流。
这种效应多发生于金属和金属氧化物。
B. 内光电效应：内光电效应是指受光照而激发的电子在物质内部参与导电，电子并不逸出光敏物质表面。
这种效应多发生于半导体内。
内光电效应又可分为光电导效应、光生伏特效应、丹倍效应和光磁电效应等。
2.光电效应为什么可以测普朗克常数h ？答：爱因斯坦提出了“光量子”的概念，认为对于频率为 υ的光波，每个光子的能量为υh E =式中， 为普朗克常数，它的公认值是 =6.626 。
按照爱因斯坦的理论，光电效应的实质是当光子和电子相碰撞时，光子把全部能量传递给电子，电子所获得的能量，一部分用来克服金属表面对它的约束，其余的能量则成为该光电子逸出金属表面后的动能。
爱因斯坦提出了著名的光电方程：W mv 21h 2+=υ （1） 式中，υ为入射光的频率，为电子的质量， 为光电子逸出金属表面的初速度， 为被光线照射的金属材料的逸出功， 为从金属逸出的光电子的最大初动能。
由（1）式可见，入射到金属表面的光频率越高，逸出的电子动能必然也越大，所以即使阴极不加电压也会有光电子落入阳极而形成光电流，甚至阳极电位比阴极电位低时也会有光电子落到阳极，直至阳极电位低于某一数值时，所有光电子都不能到达阳极，光电流才为零。
这个相对于阴极为负值的阳极电位被称为光电效应的截止电压。
显然，有 （2）代入（1）式，即有W eU h 0+=υ （3）由上式可知，若光电子能量 W <υh ，则不能产生光电子。
产生光电效应的最低频率是 h W =0υ，通常称为光电效应的截止频率。
第一章思考题
第一章思考题1．下说法是否正确：（1）量子力学适用于微观体系，而经典力学适用于宏观体系；（2）量子力学适用于不能忽略的体系，而经典力学适用于可以忽略的体系。
解答：（1）量子力学是比经典力学更为普遍的理论体系，它可以包容整个经典力学体系。
（2）对于宏观体系或可以忽略的体系，并非量子力学不能适用，而是量子力学实际上已经过渡到经典力学，二者相吻合了。
2．什么是黑体？（1）黑颜色的物体。
（2）完全吸收任何波长的外来辐射而无反射的物体。
（3）完全吸收任何波长的外来辐射而无任何辐射的物体。
（4）吸收比为1的物体。
（5）在任何温度下，对入射的任何波长的辐射全部吸收的物体。
答：（4），（5）正确。
吸收比α（λ，T）=1蕴含了任何温度下，对入射的任何波长的辐射α（λ，T）均为1。
（2）是常见的黑体定义，显然，应加上“在任何温度下”才完整。
3．康普顿效应中入射光子的能量只有部分被电子吸收，这是否意味着光子在相互作用过程中是可分的？答：光电效应中，一个电子同时吸收两个光电子的概率非常小，一个电子只吸收一个光子。
另外，实测中光电发射没有可分辨出的时间延迟，这说明，电子没有能量的积累过程，即电子吸收一个光子后再吸收一个光子的概率也是非常小的。
因而，截止频率的限制是必需的。
4．德布罗意关系式是仅适用与基本粒子如电子、中子之类还是同样适用于具有内部结构的复合体系？答：德布罗意关系式是适用于一切物质的普遍关系，是波粒二象性的反映而与物质具体结构无关。
因此，不仅适用于基本粒子也适用于具有内部结构的复杂体系。
5．粒子的德布罗意波长是否可以比其本身线度长或短？二者之间是否有必然联系？答：由基本假设 =，波长仅取决于粒子的动量而与粒子本身线度无必然联系。
6．在电子衍射实验中，单个电子的落点是无规律的，而大量电子的散落则形成了衍射图样，这是否意味着单个粒子呈现粒子性，大量粒子集合呈现波动性？答：为了验证是否大量粒子集合才呈现波动性，1949年比尔曼（苏）等曾做了，极微弱电子束射向金属箔发生的射的实验，实验中两个电子相继穿过衍射系统的时间约为一个电子穿过仪器所需时间的三万倍！尽管这样，产生的衍射图样和用强大的倍的电子束所得到的图样完全一样。
光电材料复习题
1. 一个荧光屏，面积为1002cm ，亮度为300cd/2m ,计算其光出射度和光通量。
解：荧光屏看作是朗伯辐射体，M L π==2300/lm m π光通量M A Φ=⨯4100103003ππ-=⨯⨯=2.（1）温度为20o C 的黑体，其单色辐出度的峰值所对应的波长是多少？（2） 太阳的单色辐出度峰值波长为510nm,则由此估算太阳表面的温度。
解：（1）为黑体，由维恩位移定律，m T b λ=其中2898()b um k =g28989.8920273m b um T λ==≈+ （2） 同理根据m T b λ= 289856820.51mbT k λ==≈ 3可将星体视作绝对黑体，利用维恩位移定律测星体表面温度，已知太阳m λ=0.51um ，北极星m λ=0.35um ，天狼星m λ=0.29um ，试求各星体表面温度。
解：黑体，维恩位移定律，m T b λ= mbT λ=1289856820.51mbT k λ==≈ 2289882800.35mbT k λ==≈ 3289899930.29mbT k λ==≈ 4太阳可看作绝对黑体，地球上测出其峰值波长为m λ=5100A,则其表面温度和辐出度为多少？解：黑体，维恩位移定律，m T b λ=289856820.51mbT k λ==≈ 由4M T σ= 故 4M T σ=8475.6691056825.910-=⨯⨯≈⨯5.波长为0.7um 的1w 辐射能量为多少光子/s ？ 解：对于波长为0.7um ，一个光子的能量为192.8410hchv ελ-==≈⨯再 11/w J s =可得：1J 能量包含的光子数为 18191 3.52102.8410N -==⨯⨯ 6.有一直径d=50mm 的标准白板，在与板面法线成45度角处测得I=0.5cd ，试求该板的M,L 和Φ。
解：由亮度计算公式：I L dA=可得：cos I I L dA dA α==g 222()cos 20.5(0.025)cos 45360.25/I d cd m παπ==≈g g g g白板看作朗伯辐射体 M L π=2360/lm m π=光通量 M A Φ=⨯ 2.22lm ≈7.在离I=55cd 的某光源2.2m 处有一屏幕，假定屏幕的法线通过该光源，试求屏幕上的E 。
科学出版社 江文杰编著《光电技术》习题答案
4-7 说明 PIN 管、雪崩光电二极管的工作原理和各自特点。PIN 管的频率特性为什么比普通 光电二极管好? 答：（一）PIN 光电二极管
工作原理：PIN 光电二极管是一种快速光电二极管，PIN 光电二极管在掺杂浓度很高的 P 型半导体和 N 型半导体之间夹着一层较厚的高阻本征半导体 I，其基本原理与光电二极管 相同。但由于其结构特点，PIN 光电二极管具有其独特的特性。如下图所示。
=
SΦ m
R1 RL
=
SΦ m
Rb Rb + RL
=
0.6 × 5 × 125 125 + 125
= 1.5μA
交流输出电压 UL 的有效值
UL = ILmRL / 2 = 1.5μA ×125kΩ/ 2 = 132.6mV
(3)上限截止频率
f HC
=
1 2πR1C1
=
1 2 × 3.14 × 125 ×103 × 6 ×10−12
科学出版社《光电技术》第 1 版习题与思考题及参考解答
第 4 章 光伏探测器
4-1 （1）证明：光电二极管输出的光电流 Ip = eηΦ0 / (hν ) ，式中：Ф0 为入射辐射功率，e
为电子电量，η为量子效率，hv 为入射光子能量；（2）通常光电二极管的内增益 M=1，不会 出现 M>1。试从光伏效应的机理上加以解释。
压，负载电阻 50Ω 自身的噪声电压）：
U
2 in
=
2eiΔf
⋅
R2
+
4kT Δf
⋅
R
=