光电子技术第三版安毓英刘继芳等著习题答案

第一章 1. 设在半径为Rc 的圆盘中心法线上，距盘圆中心为l0 处有一个辐射强度为Ie 的点源S，如图所示。试计算该点源发射到盘圆的辐射功率。 解：因为ddeeI ， 且 22000212cos12sincRRllddrdSdc 所以220012ceeeRllIdI 2. 如图所示，设小面源的面积为As，辐射亮度为Le，面源法线与 l0 的夹角为s；被照面的面积为Ac，到面源As 的距离为l0。若c为辐射在被照面Ac 的入射角，试计算小面源在Ac 上产生的辐射照度。 解：亮度定义:rreeAdILcos 强度定义: ddIee 可得辐射通量：dALdsseecos 在给定方向上立体角为：20coslAdcc 则在小面源在Ac上辐射照度为：20coscoslALdAdEcsseee 3.假如有一个按朗伯余弦定律发射辐射的大扩展源（如红外装置面对的天空背景），其各处的辐亮度Le 均相同，试计算该扩展源在面积为Ad 的探测器表面上产生的辐照度。 答：由cosdAddLe得cosdAdLde ，且22cosrlAdd 则辐照度：eeeLdrlrdrlLE2002222 4. 霓虹灯发的光是热辐射吗？ l0 S Rc 第 1.1 题图 Le As Ac l0 s c 第 1.2 题图 不是热辐射。霓虹灯发的光是电致发光，在两端放置有电极的真空充入氖或氩等惰性气体，当两极间的电压增加到一定数值时，气体中的原子或离子受到被电场加速的电子的轰击，使原子中的电子受到激发。当它由激发状态回复到正常状态会发光，这一过程称为电致发光过程。 6. 从黑体辐射曲线图可以看出，不同温度下的黑体辐射曲线的极大值处的波长m 随温度T 的升高而减小。试由普朗克热辐射公式导出 常数Tm。 答：这一关系式称为维恩位移定律，其中常数为 2.89810-3m•K。 普朗克热辐射公式求一阶导数，令其等于 0，即可求的。 7.黑体辐射曲线下的面积等于等于在相应温度下黑体的辐射出射度M。试有普朗克的辐射公式导出M与温度T的四次方成正比，即 4T 常数M 这一关系式称斯特藩-波耳兹曼定律，其中常数为5.6710-8W/m2K4 解答：教材P9，并参见大学物理相关内容。 9. 常用的彩色胶卷一般分为日光型和灯光型。你知道这是按什么区分的吗？ 按色温区分。 10 dvv为频率在dvvv~间黑体辐射能量密度，d 为波长在d~ 间黑体辐射能量密度。已知 ...