光电技术期末复习..
光电技术复习资料汇总
1、设受光表面的光照度为100lx ，能量反射系数0.6，求该表面的光出射度和光亮度（假定该表面为朗伯辐射体）。
（θcos dS dI L vv =）解：设受光表面光谱反射率相同，则每单位表面反射的光通量为601006.0=⨯==入反ρφφLm/m 2这也就是该表面的光出射度M v。
对朗伯辐射体，其光亮度v L 与方向无关，沿任意方向（与法线方向成θ角）的发光强度θI 与法线方向发光强度0I 之间的关系为θθcos 0I I = 每单位面积辐射出的光通量除以π即为其光亮度：1.1914.360cos 1======πφθv S v v v dSdI dS dI L C d /m 2sr 附：朗伯体法向发光强度I 0与光通量v Φ的关系 由定义，发光强度ΩΦ=d d I v，所以在立体角Ωd 内的光通量：ϕθθθd d I Id d v sin cos 0=Ω=Φ在半球面内的光通量 ⎰⎰==Φπππϕθθθ2002/0sin cos I d d Iv2、计算电子占据比F E 高2KT 、10KT 的能级的几率和空穴占据比F E 低2KT 、10KT 能级的几率。
解：能量为E 的能级被电子占据的概率为)exp(11)(kTE E E f Fn -+=E 比E f 高2kT 时，电子占据比：1192.011)2exp(112=+=+=ekTkT f e E 比E f 高10kT 时，电子占据比：5101054.411-⨯=+=e f eE 比E f 低2kT 时，空穴占据比：1192.011)exp(112=+=-+=e kTE E f f pE 比E f 低10kT 时，空穴占据比：5101054.411-⨯=+=e f p3、设N －Si 中310105.1-⨯=cm n i ，掺杂浓度31610-=cm N D ，少子寿命s μτ10=。
如果由于外界作用，少子浓度P ＝0（加大反向偏压时的PN 结附近就是这种情况），问这时电子一空穴的产生率是多少？（复合率τPR ∆=，当复合率为负值时即为产生率）解：在本征硅中，2021025.2⨯==ii in p n ，在N 型硅中，少子浓度：4162021025.21011025.2⨯=⨯⨯==d i N n P产生率为： R `=9641025.210101025.2⨯=⨯⨯=∆-=--τP R每秒钟每立方厘米体积内可产生2.25×109个。
光电检测期末考试试题
光电检测期末考试试题### 光电检测期末考试试题#### 一、选择题（每题5分，共40分）1. 光电检测技术中，光电效应是指（）。
A. 光能转化为热能B. 光能转化为电能C. 电能转化为光能D. 热能转化为光能2. 下列哪种材料不适合用作光电探测器的材料？（）A. 硅B. 锗C. 铜D. 硒3. 光电倍增管（PMT）的主要作用是（）。
A. 放大电流B. 放大电压C. 放大光信号D. 放大声音信号4. 在光电检测中，光敏电阻的电阻值随光照强度的增加而（）。
A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少5. 光电二极管的工作原理基于（）。
A. 光电效应B. 热电效应C. 光电导效应D. 光伏效应6. 光电检测技术在以下哪个领域应用最广泛？（）A. 通信B. 医疗C. 军事D. 所有以上7. 光电检测系统的灵敏度主要取决于（）。
A. 光源的亮度B. 探测器的响应速度C. 信号处理电路的增益D. 所有以上8. 在光电检测系统中，滤光片的主要作用是（）。
A. 改变光的强度B. 改变光的波长C. 改变光的方向D. 改变光的相位#### 二、简答题（每题10分，共40分）1. 简述光电效应的基本原理，并说明其在光电检测中的应用。
2. 描述光电倍增管（PMT）的工作原理，并解释其在提高光电检测灵敏度方面的优势。
3. 说明光敏电阻在不同光照条件下的电阻变化规律，并讨论其在光电检测中的作用。
4. 阐述光电二极管和光电晶体管的主要区别，并讨论它们在光电检测系统中的不同应用场景。
#### 三、计算题（每题10分，共20分）1. 假设一个光电二极管在无光照时的暗电流为10nA，光照强度增加后，其电流增加到1μA。
如果该二极管的光电流与光照强度成正比，求光照强度增加了多少倍？2. 在一个光电检测系统中，使用了一个增益为10^6的光电倍增管。
如果入射光信号产生的光电子数为100，计算经过光电倍增管放大后的信号电流（假设每个光电子产生一个电子-空穴对）。
光电技术复习参考 (1)
1、半导体对光的吸收有哪些机制？答：本征吸收：半导体中价带电子吸收光子能量跃迁入导带成为自由电子，产生电子-空穴的现象。
（发生本征吸收的条件是光子能量必须大于半导体的禁带宽度E g，才能使价带E v上的电子吸收足够的能量跃入到导带底能级E c之上）（只有波长短于的入射辐射才能使器件产生本征吸收，改变本征半导体的导电特性。
）杂志吸收：杂质半导体吸收足够能量的光子，产生电离的过程。
（杂质吸收的长波长总要长于本征吸收的长波长。
杂质吸收会改变半导体的导电特性，也会引起光电效应。
）激子吸收：半导体吸收光子能量，但电子不能跃迁为自由载流子而处于受激状态。
（激子吸收不会改变半导体的导电特性）自由载流子吸收：半导体吸收光子能量，自由载流子在同一能带内的能级跃迁。
（自由载流子吸收不会改变半导体的导电特性）晶体吸收：晶格原子对远红外谱区的光子能量的吸收，直接转换为晶格振动动能的增加。
（以上五种吸收中，只有本征吸收和杂质吸收能够直接产生非平衡载流子，引起光电效应。
其他吸收都程度不同地把辐射能转换为热能，使器件温度升高，使热激发载流子运动的速度加快，而不会改变半导体的导电特性）2、光电效应有什么？其中光电灵敏度与什么有关：答：光与物质作用产生的光电效应分为内光电效应与外光电效应两类。
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。
而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称为外光电效应。
内光电效应：光电导效应——在光的作用下由本征吸收引起的半导体电导率的变化现象称为本征光电导效应。
另外还有杂质光电导效应。
光生伏特效应——光生伏特效应是基于半导体PN结基础上的一种将光能转换成电能的效应。
丹培效应——由于载流子迁移率的差别产生受照面与遮光面之间的伏特现象称为丹培效应。
光磁电效应——半导体受光照射产生丹培效应时，由于电子和空穴在磁场中的运动必然受到洛伦兹力的作用，使它们的运动轨迹发生偏转，空穴向半导体的上方偏转，电子偏向下方，结果在垂直于光照方向与磁场方向的半导体上下表面上产生伏特电压，称为光磁电场。
光电技术期末复习总结
辐射度量 辐射能 辐射通量或 辐射功率 辐射照度 辐射出度 辐射强度 辐射亮度 符号 单位 光度量 光能 光通量 光照度 光出射度 发光强度 光亮度
光谱光视效率
符号
单位
Qe
Φe
J
W
QV
ΦV
lm • s
lm
lx = lm• m−2
lm • m −2
Ee
Me
W / m2
W / m2
W / sr
M e ,s , λ =
2 πc h
2
λ5 (e
hc λkT
− 1)
式中， 为波尔兹曼常数 为波尔兹曼常数； 为普朗克常数 为普朗克常数； 为 式中，k为波尔兹曼常数；h为普朗克常数；T为 绝对温度； 为真空中的光速 为真空中的光速。 绝对温度；c为真空中的光速。
(3)斯忒藩-波尔兹曼定律 (3)
光电池
最佳负载电阻
Ropt U m (0.6 ~ 0.7)U oc = = Im SΦe,λ
Um =(0.6~0.7)Uoc
负载电阻所获得的最大功率为 Pm= Im Um=(0.6~0.7)UocIp 光电池的最大光电转换效率
Pm ηm = = Φe (0.6 ~ 0.7)qU oc ∫ ληΦe,λ (1 - e -αd )dλ hc ∫ Φe,λ dλ
光生伏特效应是基于半导体PN结基础上的一种将光能 转换成电能的效应。当入射辐射作用在半导体PN结上产 生本征吸收时，价带中的光生空穴与导带中的光生电子 在PN结内建电场的作用下分开，形成光生伏特电压或光 生电流的现象。 光伏探测器与光电导 探测器的区别： 一，二，三
硅光电二极管
A.光电二极管的全电流方程 光电二极管的全电流方程
光电技术复习资料
1.半导体对光的吸收可分为本征吸收，杂质吸收，激子吸收，自由载流子吸收和晶格吸收。
2.光与物质作用产生的光电效应分为内光电效应与外光电效应两类。
3. 发光二极管(LED)是一种注入电致发光器件，他由P型和N型半导体组合而成。
其发光机理可以分为PN结注入发光与异质结注入发光两种类型。
4. 光电信息变换的基本形式信息载荷于光源的方式，信息载荷于透明体的方式，信息载荷于反射光的方式，信息载荷于遮挡光的方式，信息载荷于光学量化器的方式，光通信方式的信息变换。
D电极的基本结构应包括转移电极结构，转移沟道结构，信号输入单元结构和信号检测单元结构。
1. 对于P型半导体来说，以下说法正确的是 （D）A 电子为多子B 空穴为少子C 能带图中施主能级靠近于导带底D 能带图中受主能级靠近于价带顶2. 下列光电器件, 哪种器件正常工作时需加100-200V的高反压 （C）A Si光电二极管B PIN光电二极管C 雪崩光电二极管D 光电三极管3. 对于光敏电阻，下列说法不正确的是： （D）A 弱光照下，光电流与照度之间具有良好的线性关系B 光敏面作成蛇形，有利于提高灵敏度C 光敏电阻具有前历效应D 光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动4. 在直接探测系统中, (B)A 探测器能响应光波的波动性质, 输出的电信号间接表征光波的振幅、频率和相位B 探测器只响应入射其上的平均光功率C 具有空间滤波能力D 具有光谱滤波能力5. 对于激光二极管（LD）和发光二极管（LED）来说，下列说法正确的是（D）A LD只能连续发光B LED的单色性比LD要好C LD内部可没有谐振腔D LED辐射光的波长决定于材料的禁带宽6. 对于N型半导体来说，以下说法正确的是 （A）A 费米能级靠近导带底B 空穴为多子C 电子为少子D 费米能级靠近靠近于价带顶7. 依据光电器件伏安特性, 下列哪些器件不能视为恒流源: （D）A 光电二极管B 光电三极管C 光电倍增管D 光电池8. 硅光二极管在适当偏置时，其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系，且动态范围较大。
光电技术复习大纲
光电技术复习大纲1. 光电技术特征是什么?它的核心是什么?它的最基本的理论是什么? （1）光电技术的特征：利用光电结合的原理和方法，实现信息的获取、发送、探测、传输、变换、存储、处理和重现等。
（2）核心：光与电之间的转换机理体现于光电器件之中最基本的理论：光的波粒二象性。
2. 什么是光电器件?它的分类有哪些?举例说明.（1）凡能完成光电或电光转换及在光电系统中能对光路传输，光电转换起到调节或控制作用的器件，都应归入光电器件。
（2）电光信息转换：1.发光二极管2.半导体激光器3.液晶显示器4.阴极射线管5.等离子体显示板光电信息转换：光电发射效应器件：光电倍增管；光电导效应器件：光敏电阻；光生伏特效应器件：光敏二极管；热释电效应器件：热释电探测器。
3. 光学具有哪些学说?几何光学和波动光学它们研究内容主要是什么?（1）光的粒子性，光的波动性，光的电磁学说，光的量子学说，几何光学，物理光学，量子光学，应用光学。
（2）几何光学是几个实验得来的基本原理出发的，来研究光的传播问题的学科。
用波动光学可以圆满的解释光的干涉和衍射现象，也能解释光的直线传播，在进一步研究中观察到了光的偏振和偏振光的干涉。
4. 什么是光程?发生全发射的条件是什么?（1）光程等于光在介质中经过的几何路程 l 与该介质的折射率 n 的乘积（2）（）5. 光的干涉条件是什么?衍射现象是什么?干涉和衍射现象本质是什么?（1）1`频率相同；2.相位差恒定；3光矢量振动方向平行。
(2)光的衍射是指光波在传播过程中遇到障碍物时，所发生的偏离直线传播的现象；(3)光的衍射现象与光的干涉现象其实质都是相干光波叠加引起的光强的重新分布；6. 辐射度量与光度量的根本区别是什么?可见光的波段是多少?(1)辐射度学： 对电磁辐射能量进行客观计量的学科称辐射度学；是用能量单位描述光辐射能的客观物理量。
辐射度学研究范围为整个电磁辐射谱区。
光度学：在可见光波段内，考虑到人眼的主观因素后的相应计量学科称为光度学 。
光电技术期末复习题目总结
光电技术期末复习题目总结篇一：光电技术概念题总结答：为了评价探测器性能优劣，比较不同探测器之间的差异，从而达到根据具体需要合理正确选择光电探测器件的目的，制定了一套性能参数。
通常包括积分灵敏度，也成为响应度，光谱灵敏度，频率灵敏度，量子效率，通量阈和噪声等效功率，归一化探测度及工作电压、电流、温度及入射光功率允许范围。
答：光子效应是指单个光子的性质对产生的光电子起直接作用的一类光电效应。
探测器吸收光子后，直接引起原子或分子的内部电子状态的改变。
光子能量的大小，直接影响内部电子状态改变的大小。
因为，光子能量是h，h是普朗克常数,是光波频率，所以，光子效应就对光波频率表现出选择性，在光子直接与电子相互作用的情况下，其响应速度一般比较快；光热效应和光子效应完全不同。
探测元件吸收光辐射能量后，并不直接引起内部电子状态的改变，而是把吸收的光能变为晶格的热运动能量，引起探测元件温度上升,温度上升的结果又使探测元件的电学性质或其他物理性质发生变化。
所以，光热效应与单光子能量h的大小没有直接关系。
原则上，光热效应对光波频率没有选择性。
只是在红外波段上，材料吸收率高，光热效应也就更强烈，所以广泛用于对红外线辐射的探测。
因为温度升高是热积累的作用，所以光热效应的响应速度一般比较慢，而且容易受环境温度变化的影响。
值得注意的是，以后将要介绍一种所谓热释电效应是响应于材料的温度变化率，比其他光热效应的响应速度要快得多，并已获得日益广泛的应用。
答：（1）PbS：近红外辐射探测器，波长响应范围在1～3.4μm，峰值响应波长为2μm，内阻（暗阻）大约为1mΩ，响应时间约200μs。
（2）inSb：在77k下,噪声性能大大改善，峰值响应波长为5μm响应时间短（大约50×10-9s）答:光电池总的来说频率特性不是很好,这是由于两个方面的原因:第一,光电池的光敏面一般做的较大,因而极间电容较大;第二,光电池工作在第四象限,有较小的正偏压存在,所以光电池的内阻较低,而且随入射光功率变差,因此光电池的频率特性不好.视效能？答：在光度体系中，被选作基本单位的不是光量或光通量，而是发光强度，其单位是坎德拉定义为一个光源发出频率为的单色辐射，如果在一给定方向上的辐射强度为，则该光源在该方向上的发光强度为1坎德拉，光度量和辐射度量之间可以用光是效能与光视效率联系起来。
光电技术复习题
光电技术复习题
1. 光电效应的基本原理是什么？请简述其发现过程。
2. 描述光电效应的方程式，并解释其中各参数的物理意义。
3. 什么是光生伏打效应？它与光电效应有何不同？
4. 简述光电倍增管的工作原理及其在实验中的应用。
5. 何为光敏电阻？其工作原理是什么？
6. 列举几种常见的光电传感器，并说明它们的应用领域。
7. 描述光纤通信的基本原理，并解释光纤的传输特性。
8. 光纤通信中，如何实现信号的编码和解码？
9. 简述光通信系统中的光放大器的作用及其工作原理。
10. 何为激光？激光的产生原理是什么？
11. 描述激光器的基本结构，并解释各部分的功能。
12. 激光在医学领域的应用有哪些？请举例说明。
13. 简述激光在工业加工中的应用，如切割、焊接等。
14. 描述光通信系统中的光调制技术及其重要性。
15. 何为光纤布拉格光栅？其工作原理是什么？
16. 简述光纤传感器的工作原理及其在环境监测中的应用。
17. 描述光电子器件在信息存储技术中的应用。
18. 何为光子晶体？它在光电子学中有何应用？
19. 简述光电子学在能源转换和传输中的应用。
20. 论述光电技术在现代通信技术中的重要性及其发展趋势。
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第一章光辐射与光源1.1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。
dΦ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。
1.2 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。
（亮度大于3cd/m2，最大值在555nm处）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引起的。
（亮度小于0.001cd/m2，最大值在507nm处）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=Km780380Φe(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。
光度量中最基本的单位是发光强度单位——坎德拉，记作cd，它是国际单位制中七个基本单位之一（其他几个为：米，千克，秒，安（培），开（尔文），摩（尔））。
光通量的单位是流明（lm）,它是发光强度为1lm的均匀电光源在单位立体角内发出的光通量。
光照度的单位是勒克斯（lx），它相当于1lm的光通量均匀的照在1m2的面积上所产生的光照度。
1.4 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间隔单位面积内所辐射的通量2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，它与物体的温度和波长有关，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，其辐射本领为：4物体的发射率ε（λ，T）1.5 热辐射基本上可分为两类：黑体辐射和线状，带状辐射源。
主要基本定律：基尔霍夫定律，兰伯特定律，距离平方反比定律，亮度守恒定律和1.6 普朗克定律1.7. 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1.8. 斯忒藩玻耳兹曼定律1.9 光源的光谱功率分布通常可分为四种情况：1，线性光谱，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，。
10. 光源的色温（18页）黑体的温度决定了它的发光辐射特性。
对非黑体辐射，它的某些特性可用黑体辐射特性来近似表示。
对于一般光源，经常采用分布温度、色温或相关色温表示。
分布温度：辐射源在某一波长范围内辐射的相对光谱功率分布，与黑体在某一温度下辐射的相对功率分布一致，那么该黑体的温度就成为该辐射源的分布温度。
这种辐射体的光谱辐射亮度可表示为：色温：辐射源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光的颜色相同，则黑体的这一温度称为该辐射源的色温。
由于一种颜色可以由多种光谱分布产生，所以色温相同的光源，他们的相对光谱功率分布不一定相同。
相关温度：在均匀色度图中，如果色源的色坐标点与某一温度下的黑体辐射的色坐标点最接近，则该黑体的温度称为该光源的相关温度。
1.11 光源的颜色：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一致性。
1.12 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。
1.13 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，这就是气体放电原理。
优点（与白炽灯相比）：发光效率高，结构紧凑，寿命长以及光色适应性强等特点。
1.14 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。
1.15 发光二级管的优点;1.属于低电压（1-2V），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，耐冲击。
主要缺点：功率较小，光色有限，较难获得短波发光，且发光效率低。
1.16 激光器的工作原理：激光器一般有工作物质，谐振腔和泵浦源组成。
常用的泵浦源是辐射源或电源，利用泵浦源能将工作物质中的离子从低能态激发到高能态，是处于高能态的粒子数大于处于低能态的粒子数，构成粒子数的反转分布，这是产生激光的必要条件。
1.17 激光器的类型：1气体激光器2固体激光器3染料激光器4半导体激光器。
1.18 激光的特性：单色性，方向性，亮度，相干性。
课后作业5,6,7,17,18第二章光电探测器概述2.1 光电探测器的分类：①光子探测器：内光电效应器件和外光电效应器件（光电子发射探测器，光电导探测器，光伏探测器，光电磁探测器）②热探测器（测辐射温差热电偶和热电堆，电阻测辐射热器，热释电探测器）2.2 光电二极管的分类：结型光电二极管，雪崩光电二极管，pin结光电二极管，肖特基势垒光电二极管。
2.3 光电探测器的噪声：散粒噪声，热噪声，产生-复合噪声，温度噪声，电流噪声课后作业1,2,3,61.光子探测器和热探测器特性上的差别列表：光子探测器热探测器机理光子效应光热效应光谱响应选择性非选择性响应量电压、电流和温度有关响应时间快慢是否需要制冷降噪是否（温热辐射器除外）2.为什么光子探测器的工作波长越长，工作温度越低？根据维恩位移定律，当探测器工作波长较长时，探测器的光谱响应峰值波长也响应变大，故工作波长越低；另外，为了提高探测器的性能，降低噪声和提高探测率，应在低温下工作。
3.说明光电导器件、P-N结光电器件和光电发射器件的禁带宽度和截止波长间的关系。
光电效应发生的条件：E=h Eg(Eg为半导体禁带宽度)截止波长：6.求解过程如下：第三章光电子发射探测器3.1 光电子发射材料纯金属；表面吸附一层其他元素原子的金属和半导体材料；用作光电管、光电倍增管，变像管，像增强管和一些摄像管等光电器件中的光电阴极，其作用是使不同波长的各种辐射信号转换为电信号。
3.2 很多半导体材料具有良好的光电子发射性能的原因：1半导体对入射光有较小的反射系数，有较大的吸收系数，通常在长波极限波长附近就有表面和体内光电子发射效应产生；2阴极层导电性适中，一来可以使光电子在趋向表面运动的过程中损失能量比金属小，二来可以使层内传导电子的补充不发生困难；3半导体内存在着大量的发射中心（价带中有大的电子密度）4半导体有较小的光电逸出功，在光谱响应内有较高的量子效率。
3.3 负电子亲和势光电阴极的量子效率高的原因：负电子亲和势阴极因其表面无表面势垒，所以受激电子跃迁并迁移到表面后，无需克服表面势垒就可以较容易的逸出表面。
受激电子在表面迁移过程中，因与晶体碰撞，使其能量降到导带底而变成热化电子后，仍可继续向表面扩散并逸出表面。
对于一般正电子亲和势光电阴极来说，激发到导带的电子必须克服表面势垒，只有高能电子才能发射出去，所以负电子亲和势光电阴极的有效逸出深度要比正电子亲和势阴极大得多。
因此负电子亲和势光电阴极的量子效率较高。
3.4 光谱响应延伸到红外，光谱响应率均匀：阈值波长公式如下：3.5 半导体中光电子发射一般经过三个步骤：对光电子的吸收；光电子向表面的运动；克服表面势能的逸出3.6 光电倍增管结构：光电阴极，电子光学输入系统（光电阴极到第一倍增极D1之间的系统），二次发射倍增系统及阳极等构成。
3.7 暗电流无光照时，光电培增管的输出电流称为暗电流。
暗电流对测量缓变信号不利。
暗电流的产生因素有以下几种：①光电阴极和第一倍增管的热电子发射；②极间漏电流；③离子和光的反射作用；④场致发射；⑤放射性同位素和宇宙射线的影响；减少俺暗电流的方法：①选好光电倍增管的极间电压；②在极间回路中加上与暗电流相反的直流成分进行补偿；③在倍增输出电路中加一选频或锁相放大滤掉暗电流；④利用冷却法减少热电子发射；三．课后作业1,4 ，9,121.为什么负电子亲和势光电阴极的量子效率高，而且光谱范围可扩展至近红外区？答案见3.3和3.4详解。
2.光电发射和二次电子发射两者有哪些不同？简述光电倍增管的工作原理：原理基本上相同，都是原子的外层电子受到激发后，获得足够的动能，从而脱离金属表面的势垒，成为自由电子。
它们之间一个很大的不同点是：光电发射，一般的情况下十个光子也就是能激发出一个电子而已，而二次电子发射，则有可能一个电子激发出2~10个电子，因此二次电子发射具有放大电流的功能，而光电发射则是把光子转化成了电子，但是这个转化效率，专业一点说叫做量子效率，一般会低于20%，这个效率取决于金属的材料以及入射光的波长等因素。
1)光子透过入射窗口入射在光电阴极K上。
2）光电阴极电子受光子激发，离开表面发射到真空中。