综合习题和解答分析.ppt

③在光电倍增管变换电路中,要想获得理想的信噪比(压低 噪声),较小的暗电流,适应的灵敏度和较高的稳定度,可以 适当地(B)。 A.增加末三级并联电容的容量 B.降压电源电压 C.减小末级倍增极与阳极间的电压 D.增加阴极与第一倍增极间的电阻阻值 ④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.开路B.自偏置C.零伏偏置D.反向偏置 ⑤硅光电池在(B)情况下有最大的功率输出。 A.开路B.自偏置C.零伏偏置D.反向偏置  在距离标准钨丝灯Ⅷ远处放置一个照度计探头,已知探头的 光敏面积为0.5cm2,若照度计测得的最大照度为100(1x),试求 1、标准钨丝灯在该方向的发光强度为多少? 、所发出的光通量为多少 、它所发出的辐射通量又为多少? 解:首先计算光电探头对标准钨丝灯所张的立体角 A0.5×10 =1.25×10°(sr) 再计算光电探头所接收的光通量 0=ES=100×0.5cm2=5.0×103m) 因而可以计算出灯在该方向上的发光强度 =q、9=5.0×1031.25×103=400cd)  灯所发出的光通量为 5000 294(W K 灯所发出的辐射通量为 4丌 4丌 中=EA 5.0×10× 5000m) 1.25×10 今测得某液态金属辐射体的光谱辐射峰值波长 Am=0.7245um,试求该液态金属的温度7、峰值光谱辐 射出射度M,s,m和总辐射出射度M各为多少? 解:根据维恩位移定律,有 =2898/T 因此得到液态金属的温度T为 T=2898/0.7245=4000K)  再根据斯忑潘-波尔兹曼定律得到液态金属的峰值光谱辐射出射 度M。s,m和总辐射出射度M分别为 Mxm=1.309×101s75=134(Wcm2nm2) M=07=567×1012×40004=1.45×103(W/m2) 四、某输出功率为6mW的氦氖激光器,发出波长为0.6328μm的光 束,均匀地投射到0.8cm2的白色屏幕上。已知屏幕的反射系数为 0.96,设光速C=3×10%m/,普朗克常数h=6626×103s,氦氖激 光的视见函数V(6328)=0.268, 试求:(1)幕的光照度为多少lx? (2)幕的反射出射度为多少1x? (3)幕每秒钟接收多少个光子?  解:先将氦氖激光器输出单色辐射的辐射功率转换为光通量q 9= Kevan)9=683×0268×6×103=1.098m) 白色屏幕上的光照度应为 E、=、/S=1.0980.8×104=1.37×104(lx 幕的反射光照度为 E=rE=0.96×1.37×10+=1.32×104(x) 幕每秒钟接收的光子为 N==2①。06328×10°×6×10 hhc6.626×103×3×10°1.91×10 (个/秒)  五、GDB20的阴极光照灵敏度为60μAm,阴极面的有效直径为 15mm,倍增级数为11级,阳极光照灵敏度为100A/m,长期使用 时阳极电流应限制在4uA以下 试问:(1)长期使用时,光电倍增管阴极面的极限入射光通量为 多少? 2)设阳极电阻为75K92,问输出电压由背景光为01mV变 化到0.25mV情况下入射光的照度变化为多少x? 3)已知GDB20的倍增极为Cs3Sb材料,倍增系数为 80.2(UDb)07,试计算它的供电电源电压应为多少?它的 分压电阻链的电阻值应为多少? (4)当要求输出信号的稳定度为0.1%时,高压电源电压的 稳定度应为多少? 解:(1)先根据已知条件求出GDB20的增益G G=SS=100/(60×100)=1.67×10°  L=PKSKG ∴9m=JmSG=(4×10)(60×106×167×10° 399×10-(lm) 2)设照度变化引起的输出电压变化为△U △U=(0250.1)×103=015×103(V 阳极电流的变化为 △=△UR=0.15×103/75×103=2×109(A) 阴极电流的变化为 △k=△G=12×1091.67×10=1.2×1015(A) 阴极的光通量变化为 △k=△k/S=12×10560×106 2×101(m)  阴极的光照度变化为 △E.,=△ /(xD)2)4 2×10111.76×104 =1.13×107(x (3)它的供电电压应为 ∵G=0N=0.2(UD)0)y=1.67×10由此解出UD为 =(N+15)UD=800) 分压电阻链的电阻R为 (N+1.5)R1  而应远远大于1m=-10×4×106(A),由此可以选出R R100