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光电子技术第三版安毓英刘继芳等著习题答案

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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 ...

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