光电技术自测题全含答案.docx
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光电技术自测题全含答案
第一部分自测题
一、多项选择题
1.下列选项中的参数与接收器有关的有（）
A．曝光量B.光通量C.亮度D.照度
答案：
AD
2.光电探测器中的噪声主要包括（ABCDE）
A．热噪声B.散粒噪声C.产生复合噪声D.1/f噪声E温度噪声
3.光电技术中应用的半导体对光的吸收主要是（AB）
A．本征吸收B.杂质吸收C.激子吸收D.自由载流子吸收E晶格吸收
二、单项选择题
1.被光激发产生的电子溢出物质表面，形成真空中的电子的现象叫做（）
A．内光电效应B.外光电效应C.光生伏特效应D.丹培效应
答案：
B
2.当黑体的温度升高时，其峰值光谱辐射出射度所对应的波长的移动方向为（）
A.向短波方向移动B.向长波方向移动C.不移动D.均有可能
答案：
A
3.已知某He-Ne激光器的输出功率为8mW，正常人眼的明视觉和暗视觉最大光谱光是效能分别为683lm/W和1725lm/W，人眼明视觉光谱光视效率为0.24，则该激光器发出的光通量为（）
A.3.31lxB.1.31lxC.3.31lmD.1.31lm
答案：
D
4.半导体（）电子吸收光子能量跃迁入（），产生电子—空穴对的现象成为本征吸收。
A.价带，导带B.价带，禁带C.禁带，导带D.导带，价带
答案：
A
5.一个电阻值为1000欧姆的电阻，在室温下，工作带宽为1Hz时，热噪声均方电压为
答案B
A3nVB4nVC5nVD6nV
6.用照度计测得某环境下的照度值为1000lx，该环境可能是（B）
A阳光直射B阴天室外C工作台D晨昏蒙影
7.已知某辐射源发出的功率为1W，该波长对应的光谱光视效率为0.5，则该辐射源辐射的光通量为（B）
A683lmB341.5lmC1276lmD638lm
8.为了描述显示器的每个局部面元在各个方向的辐射能力，最适合的辐射度量是（D）
A辐射照度B辐射强度
C辐射出度D辐射亮度
9.电磁波谱中可见光的波长范围为
A0.38~0.78umB0.38~1umC1~3umD8~12um
答案：
A
10.已知一束激光功率为30mW、波长为0.6328um，普朗克常数
则该激光束的光子流速率N为（A）。
A.9.55×1016个/秒B.9.55×1019个/秒C.2.87×1025个/秒D.2.87×1022个/秒
11.某半导体光电器件的长波限为13um，其杂质电离能
为（B）
A.
B.
C.
D.
12.100W标准钨丝灯在0.2sr范围内所发出的辐射通量为（A）
A.
B.
C.
D.
13.已知甲、乙两厂生产的光电器件在色温2856K标准钨丝灯下标定出的灵敏度分别为
，
，则甲乙两厂中光电器件灵敏度比较结果正确的是（B）
A.甲场灵敏度高B.乙场灵敏度高
C.甲乙两场灵敏度一样高D.无法比较
14.光电发射材料
的光电发射长波限为680nm，该光电发射材料的光电发射阈值的大小为（D）
A.
B.
C.
D.
15.已知某种光电器件的本征吸收长波限为1.4um，则该材料的禁带宽度为（B）
A.
B.
C.
D.
三、判断题
1.比探测率是一个与工作频率、测量带宽无关的常数。
（错）
2.探测率是一个反映探测器探测能力的物理量，探测率越大，说明探测器的探测能力越强。
（对）
3.噪声等效功率是信噪比为1时，入射到探测器上的信号辐射通量。
（对）
4.1/f噪声是一种低频噪声，几乎所有探测器中都存在这种噪声。
（对）
5.量子效率是在特定波长下单位时间内产生的平均光电子数与入射光子数之比。
（对）
6.若金属溢出功为W，则长波限为1.24/W（nm）.（错）
7.光通量的单位是坎德拉。
（错）
8.辐射通量与光通量的单位是相同的。
（错）
9.朗伯辐射体的辐射出射度等于他的辐射亮度。
（错）
10.被照明物体表面的辐射照度和光源与物体表面的距离平方成反比。
（对）
11.辐射出射度Me与辐射照度Ee的定义式都是：
某点处面元的辐通量
除以改面元的面积
的商，所以这两个物理量是具有相同的概念。
（错）
12.发光方式主要有电致发光，光致发光，化学发光和热发光。
（对）
13.发光强度的单位是坎德拉（cd）,其定义为：
在给定方向上能发射
的单色辐射源，在此方向上的辐强度为（1/683）W/sr，其发光强度定义为1cd。
（对）
14.在对具有一定量度和颜色的非黑体辐射体的温度标测中，亮温度与实际温度的偏差最小，色温度次之，辐射温度与实际温度的偏差最大。
（错）
15.波长长于本征吸收的光波长波限的入射辐射能使器件产生本征吸收，改变本征半导体的导电特性。
（错）
16.杂志吸收的长波限总要长于本征吸收的长波限。
（对）
17.可以引起光电效应的光吸收包括本征吸收，杂质吸收，激子吸收，自由载流子吸收和晶格吸收。
（错）
18.在弱辐射作用的情况下，半导体的光电导效应与入射辐射通量的关系是线性的。
（对）
19.光生伏特效应能将光能转换成电能。
（对）
20.外光电效应是半导体光电器件、真空光电倍增管、摄像管、变像管和像增强器的核心技术。
（错）
第二部分常用光辐射源自测题
一、多项选择题
1.常用的激光器有（）
A.气体激光器B.液体激光器C.固体激光器D.染料激光器E半导体激光器
答案：
ACDE
2.按发光机理分类，常用光源有（ABCD）
A.发光二极管B.激光器C.气体放电D.热辐射E太阳
二、单项选择题
1.低压汞灯光谱为（）。
A.线状光谱B.带状光谱C.连续光谱D.混合光谱
答案：
A
2.高压钠灯光谱为（）。
A.线状光谱B.带状光谱C.连续光谱D.混合光谱
答案：
B
3.高压钠灯光谱为（）。
A.线状光谱B.带状光谱C.连续光谱D.混合光谱
答案：
B
4.白炽灯光谱为（）
A.线状光谱B.带状光谱C.连续光谱D.混合光谱
答案：
C
5.荧光灯光谱为（）
A.线状光谱B.带状光谱C.连续光谱D.混合光谱
答案：
D
6.某光源的发光效率为90~100lm/W，该光源可能是（）
A.普通荧光灯B.高压汞灯C.高压钠灯D.卤钨灯
答案：
C
7.连续波半导体激光器输出功率约为（）
A.小于1mWB.几毫瓦到数百毫瓦C.几瓦D.几百瓦
答案：
B
8.黑体是指（）
A.反射为1B.吸收为1C.黑色的物质D.不发射电磁波
答案：
B
三、判断题
1.发光效率是光源发射的光通量与所需的电功率之比。
（对）
2.GaAs的开启电压约为1V。
（对）
3.物体温度升高时，辐射峰值波长向长波方向移动。
（错）
4.氮化物蓝或紫LED的管芯中加上三基色荧光粉可激发出白光，成为白光LED。
（对）
5.超高亮度LED是指辐射功率高，法向发光强度在1000mcd以上的LED，光效可以达到50~100lm/W。
（对）
6.发光二极管辐射光的峰值波长与材料的禁带宽度Eg无关。
（错）
7.LED发出的光是基于受激辐射，发出的是相干光。
（错）
8.普通钨丝灯的发光效率约为8~18lm/W。
（对）
9.LED的寿命通常小于106小时。
（错）
10.通常利用半导体激光器（LD）和发光二极管伏安特性和响应时间特性对光源进行直接调制。
（对）第三部分光电导探测器自测题
一、多项选择题
1.（多选）下列光电导器件中那些属于本证光电导器件（BCDE）
A．锗掺汞B.硫化镉C.硫化铅D.锑化汞E碲鎘汞
2.光电导器件的噪声主要有（ABC）
A．热噪声B.1/f噪声C.产生与复合噪声D.散粒噪声
二、单项选择题
1.光电导的单位（B）
A.欧姆B.西门子C.流明D勒克斯
2.氮化镓光电导器件的光谱响应范围为（A）
A.200~365nmB.400~700nmC.700~1100nmD1~7um
3.硫化镉光电导器件的光谱响应范围为（B）
A.200~365nmB.400~700nmC.700~1100nmD1~7um
4.常温硫化铅光电导器件的光谱响应范围为（D）
A.200~365nmB.400~700nmC.700~1100nmD0.4~3um
5.常温碲化铟光电导器件的光谱响应范围为（C）
A.200~365nmB.400~700nmC.1~7.5umD0.4~3um
6.设某光敏电阻在100lx光照下的阻值为2
，且已知它在90~120lx范围内的
。
则该光敏电阻在110lx光照下的阻值为（C）。
A．2224.6
B．1999.9
C.1873.8
D.935.2
7.假设某只CdS光敏电阻的最大功耗是30mW，光电导灵敏度
，暗电导
。
当CdS光敏电阻上的偏置电压为20V是的极限照度为（D）。
A.150lxB.22500lxC.2500lxD.150lx和22500lx
8.光电导探测器的特性受工作温度影响（B）。
A.很小B.很大C.不受影响D.不可预知
三、判断题
1.由于电子的迁移率比空穴大，因此通常用P型材料制成光电导器件。
（错）
2.本征光电导器件的长波限可以达到130um。
（错）
3.弱辐射情况下，本征光电导与入射辐射通量成正比。
（对）
4.材料确定后，光敏电阻的光照指数是一个常数。
（错）
5.前历效应是指光电导探测器的时间特性与工作前历史有关的一种现象。
（对）
6.光电导器件的时间响应都较小，适合于探测窄脉冲光信号。
（错）
7.当光电导器件接收交变调制光时，随调制光频率的增加，其输出会减小。
（对）
8.光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动。
（错）
9光敏电阻光敏面做成蛇形状，有利于提高灵敏度。
（对）
10.光敏电阻的恒压偏置电路比恒流偏置电路的电压灵敏度要高一些。
（错）
11.光电导器件在方波辐射的作用下，其上升时间大于小将时间。
（错）
12.在测量某光电导器件的
值时，背景光照越强，其
值越小。
（对）
13.光敏电阻在恒压偏置电路比恒流偏置电路的电压灵敏度要高一些。
（错）
14.光敏电阻的阻值与环境温度有关，温度升高光敏电阻的阻值也随之升高。
（错）
15.光敏电阻的前例效应是由于被光照过后所产生的光生电子与空穴的复合而需要很长的时间，而且，随着复合的进行，光生电子与空穴的浓度与复合机率不断减小，使得光敏电阻恢复被照前的阻值需要很长时间这一特性的描述。
（错）第四部分光伏探测器自测题
一、多项选择题
1.光伏探测器的响应时间主要由（）因素决定
A.光生载流子扩散到结区的时间B.光生载流子的漂移时间C.结电容和负载电阻决定的时间常数
答案：
ABC
2.光伏器件的噪声主要有（）
A．热噪声B.1/f噪声C.产生与复合噪声D.散粒噪声
答案：
AD
3.光伏探测器的光电特性主要与（）有关
A．材料B.光照范围C.负载大小D.外加电压
答案：
ABCD
4.光伏探测器在正常使用时，常用的偏置方式有（）
A．自偏置B.零偏置C.反向偏置D.正向偏置E.恒压偏置
二、单项选择题
1.若要检测脉宽为10-7s的光脉冲，应选用（）为光电变换器件。
A.PIN型光电二极管B.3DU型光电三极管C.PN结型光电二极管D.硅光电池
答案：
A
2.用光电法测量某高速转轴的转速时，最好选用（）为光电接收器件。
A.PMTB.CdS光敏电阻C.2CR42硅光电池D.3DU型光电三极管
答案：
D
3.硅光电池在（）偏置时，其光电流与入射辐射量有良好的线性关系，且动态范围较大。
A.恒流B.自偏置C.零伏偏置D.反向偏置
答案D
4.硅光电池在（）情况下有最大的输出功率。
A.开路B.自偏置C.零伏偏置D.反向偏置
答案：
B
5.通常光伏探测器的扩散时间为（）
A．10-9sB.10-10sC.10-11sD.10-12s
答案：
A
6.通常光伏探测器的漂移时间为（）
A．10-9sB.10-10sC.10-11sD.10-12s
答案：
C
7.硅光电池的最高截止频率通常为（）
A．几千赫兹B.几万赫兹C.几十万赫兹D.几百万赫兹
答案：
B
8.硅光电池的受光面的输出多做成梳齿状或E字形电极，其目的是（B）。
A．增大内电阻B.减小内电阻C.简化制作工艺D.约定俗成
9.硅光电三极管偏置电压为零，现在逐渐增强其光照度，则此时光电三极管集电极电流的变化为（D）。
A电流不断增大B.电流逐渐减小
C.电流逐渐增大，到一定程度后趋于稳定D电流大小始终为零
10.为了提高光电二极管短波段波长的光谱响应，下面可以采取的措施是（D）。
A.增强短波波长光谱的光照强度B.增强长波波长光谱的光照强度
C.增加PN节厚度D.减薄PN节厚度
11.用光电法测量某高速转轴（15000r/min）的转速时，最好选用（D）为光电接收器件。
A.PMTB.CdS光敏电阻C.2CR42硅光电池D.3DU型光电三极管
12.若要检测脉宽为
的光脉冲，应选用（A）为光电变换器件。
A.PIN型光电二极管B.3DU型光电三极管
C.PN结型光电二极管D.2
硅光电池
13.硅光电池在（D）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。
A.恒流B.自偏置C.零伏偏置D.反向偏置
14.硅光电池在（B）情况下有最大的电流输出。
A.开路B.自偏置C.零伏偏置D.反向偏置
15．光伏器件的自偏置电路主要用于（B）器件
A.光电三极管B.光电池C.PSD位置传感器D.象探测器
16.下列光电器件中可以作为继电器的是（B）
A.色敏器件B.光耦合器C.PSDD.象探测器
17.下列光电器件中可以精确测量位置的是（C）
A.色敏器件B.光耦合器C.PSDD.象探测器
三、判断题
1.光伏探测器的暗电流是一个确定的常数。
（错）
2.光伏器件外加反向偏压时，暗电流随反向偏压的增加有所增大，最后趋近于反向饱和电流。
（对）
3.自偏压是指光伏探测器的输出电流流过外电路负载电阻产生的压降就是他自身的正向偏压。
（对）
4.光电池的主要用途为太阳能光电池和测量光电池。
（对）
5.雪崩光电二极管的最佳工作点在接近雪崩击穿点附近。
（对）
6.硅光电池需要加偏压才能把光能转换成电能。
（错）
7.光电池通常工作在自偏置状态，用作弱光信号的线性测量或强光信号的存在探测。
（对）
8.光伏效应对光的吸收主要为非本征吸收。
（错）
9.用双结光电二极管作颜色测量时，可以测出其中两个硅光电二极管的短路电流比的对数值与入射光波长的关系。
（对）
10.PSD是利用位置离子注入技术制成的一种对入射到光敏面上的光点位置敏感的光电器件。
（对）
第五部分光电子发射探测器
一、多项选择题
1.下面选项中属于光电倍增管产生暗电流的原因有（ABCD）。
A．欧姆漏电B.热发射C.残余气体放电D场致发射
2.光电倍增管的短波限和长波限的决定因素有（BC）
A.光电阳极材料B.光电阴极材料
C.窗口材料D.倍增级材料
3.常规光电阴极材料有（ABCD）
A.银氧铯B.单碱锑化物C.多碱锑化物D.碲化铯E负电子亲和势
4.光电倍增管的时间特性主要有（ABC）参数
A.响应时间B.渡越时间C.渡越时间分散D.扩散时间
5.下列信号中，可以使用光电倍增管进行探测的有（AD）。
A.微弱可见光信号B.强紫外光信号
C.正午太阳光信号D.快速脉冲弱光信号
6.下列选项中，符合光电倍增管电子光学系统作用的选项有（AB）。
A.将光电阴极发射的光电子尽可能多的汇聚到第一倍增级
B.使光电阴极发射的光电子到达第一倍增级的渡越时间零散最小
C.使达到第一倍增级的光电子能多于光电阴极的发射光电子量
D.使进入光电倍增管的光子数增加
二、单项选择题
1.光电子发射探测器是基于（B）的光电探测器。
A．内光电效应B.外光电效应C.光生伏特效应D.光热效应
2.已知某光电倍增关的阳极灵敏度为100A/lm，阴极灵敏度为2μA/lm，要求阳极输出电流限制在100μA范围内，则允许的最大入射光通量为（A）。
A.
B.
C.
D.
3.真空光电器件的响应速度可以达到（C）量级。
A.usB.nsC.psD.fs
4.在光电倍增管中，吸收光子能量发射光电子的部件是（B）。
A.光入射窗B.光电阴极C.光电倍增级D.光电阳极
5.在较强辐射作用下倍增管灵敏度下降的现象称为（D）。
A.失效B.衰老C.失误D.疲劳
三、判断题
1.负电子亲和势光电阴极是真空能级在导带之下，从而使有效的电子亲和势为负值。
（对）
2.NEA材料的量子效率比常规光电子阴极材料高很多。
（对）
3.光电倍增极在使用过程中对入射光没有特殊要求。
（错）
4.测量阳极灵敏度时，入射到阴极上的光通量大约在10-5~10-2lm。
（错）
5.光电倍增管分压电阻通常要求流过电阻链的电流比阳极最大电流大10倍以上。
（对）
6.光电倍增管的电流增益通常不超过105。
（错）
7.光电倍增管增益定义为阳极电流与阴极电流之比，或阳极灵敏度与阴极灵敏度之比。
（对）
8.光电倍增管的倍增极通常是大于12。
（错）
9.光电倍增管的噪声主要是散粒噪声。
（对）
10.光电倍增管分压电阻链上的电流值通常要比阳极最大平均电流大10倍以上。
（对）
第六部分热探测器
一、多项选择题
1.常用的热辐射探测器主要有（ABC）。
A．热电偶B.测辐射热计C.热释电探测器D红外焦平面阵列
三、判断题
1.光热效应是指探测器将吸收的光能转换为热能，温度升高，使探测器某些物理性质发生变化。
（对）
第七部分光电成像器件
一、多项选择题
1.直视型光电器件由几部分组成（ABCD）
A．图像转换B.增强C.显示D高真空管壳E阳极
2.像管由以下几部分组成（ACD）
A．光电阴极B.光电阳极C.电子透镜D荧光屏E倍增级
3．电荷耦合器件的几个工作过程分为（ABCD）
A．电荷包的产生B.电荷包耦合C.电荷包存储D电荷包检测EMOS电容器
4.CCD的基本单元由以下几部分组成（ABC）
A．金属B.氧化物C.半导体D光电阴极E光电阳极
5.二相线阵CCD正常工作所需要的工作脉冲有（ABC）
A．驱动脉冲B.复位脉冲C.转移脉冲D行选通脉冲E列选通脉冲
6.光电摄像器件应具有的基本功能有（ABC）
A．光电变换B.光电信号存储C.扫描输出D光电二极管EMOS电容
二、单项选择题
1.对于P-20荧光屏，通常情况下1个20keV的光电子可以产生（A）多个光子。
A．1000B.300C.100D.10
三、判断题
1.摄像型光电成像是一种可以直接输出图像的器件。
（错）
2.光谱匹配是指像管的光谱响应范围内，光源与光电阴极、光电阴极与荧光屏以及荧光屏与人眼视觉函数之间的光谱分配匹配。
（对）
3.固体摄像器件的光电信号的读取与输出不是借助外界的扫描机构，而是依靠自身内部的驱动脉冲来完成。
（对）4.二相线阵CCD两路驱动脉冲的相位差是120度。
（错）5.像管可以分为变像管和图像增强管。
（对）6.级联式图像增强管的亮度增益可达105。
（对）
第1章试题库
一、填空题（建议较易填空每空0.5分，较难填空每空1分）
1、电流所经过的路径叫做电路，通常由电源、负载和中间环节三部分组成。
2、实际电路按功能可分为电力系统的电路和电子技术的电路两大类，其中电力系统的电路其主要功能是对发电厂发出的电能进行传输、分配和转换；电子技术的电路主要功能则是对电信号进行传递、变换、存储和处理。
3、实际电路元件的电特性单一而确切，理想电路元件的电特性则多元和复杂。
无源二端理想电路元件包括电阻元件、电感元件和电容元件。
4、由理想电路元件构成的、与实际电路相对应的电路称为电路模型，这类电路只适用集总参数元件构成的低、中频电路的分析。
5、大小和方向均不随时间变化的电压和电流称为稳恒直流电，大小和方向均随时间变化的电压和电流称为交流电，大小和方向均随时间按照正弦规律变化的电压和电流被称为正弦交流电。
6、电压是电路中产生电流的根本原因，数值上等于电路中两点电位的差值。
7、电位具有相对性，其大小正负相对于电路参考点而言。
8、衡量电源力作功本领的物理量称为电动势，它只存在于电源内部，其参考方向规定由电源正极高电位指向电源负极低电位，与电源端电压的参考方向相反。
9、电流所做的功称为电功，其单位有焦耳和度；单位时间内电流所做的功称为电功率，其单位有瓦特和千瓦。
10、通常我们把负载上的电压、电流方向称作关联方向；而把电源上的电压和电流方向称为非关联方向。
11、欧姆定律体现了线性电路元件上电压、电流的约束关系，与电路的连接方式无关；基尔霍夫定律则是反映了电路的整体规律，其中KCL定律体现了电路中任意结点上汇集的所有支路电流的约束关系，KVL定律体现了电路中任意回路上所有元件上电压的约束关系，具有普遍性。
12、理想电压源输出的电压值恒定，输出的电流值由它本身和外电路共同决定；理想电流源输出的电流值恒定，输出的电压由它本身和外电路共同决定。
13、电阻均为9Ω的Δ形电阻网络，若等效为Y形网络，各电阻的阻值应为3Ω。
14、实际电压源模型“20V、1Ω”等效为电流源模型时，其电流源
20A，内阻
1Ω。
15、直流电桥的平衡条件是对臂电阻的乘积相等；负载上获得最大功率的条件是电源内阻等于负载电阻，获得的最大功率
US2/4R0。
16、如果受控源所在电路没有独立源存在时，它仅仅是一个无源元件，而当它的控制量不为零时，它相当于一个电源。
在含有受控源的电路分析中，特别要注意：
不能随意把控制量的支路消除掉。
二、判断下列说法的正确与错误（建议每小题1分）
1、集总参数元件的电磁过程都分别集中在各元件内部进行。
（∨）
2、实际电感线圈在任何情况下的电路模型都可以用电感元件来抽象表征。
（×）
3、电压、电位和电动势定义式形式相同，所以它们的单位一样。
（∨）
4、电流由元件的低电位端流向高电位端的参考方向称为关联方向。
（×）
5、电功率大的用电器，电功也一定大。
（×）
6、电路分析中一个电流得负值，说明它小于零。
（×）
7、电路中任意两个结点之间连接的电路统称为支路。
（∨）
8、网孔都是回路，
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