精品文档---下载后可任意编辑第一章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:强度定义:可得辐射通量:在给定方向上立体角为:则在小面源在Ac上辐射照度为: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:由得,且则辐照度: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 M=常数。这一关系式称斯特藩-波耳兹曼定律,其中常数为10-8W/m2K4解答:教材 P9,对公式进行积分即可证明。 第二章3.对于 3m 晶体 LiNbO3,试求外场分别加在 x,y 和 z 轴方向的感应主折射率及相应的相位延迟(这里只求外场加在 x 方向上)LeAsAcl0sc第题图精品文档---下载后可任意编辑解:铌酸锂晶体是负单轴晶体,即 nx=ny=n0、nz=ne 。它所属的三方晶系 3m 点群电光系数有四个,即 γ22、γ13、γ33、γ51。电光系数矩阵为:由此可得铌酸锂晶体在外加电场后的折射率椭球方程为: (1)通常情况下,铌酸锂晶体采纳 450-z 切割,沿 x 轴或 y 轴加压,z 轴方向通光,即有 Ez=Ey=0,且 Ex≠0。晶体主轴 x,y 要发生旋转,上式变为: (2)因,且光传播方向平行于 z 轴,故对应项可为零。将坐标轴绕z 轴旋转角度 α 得到新坐标轴,使椭圆方程不含交叉项,新坐标轴取为,z=z’ (3)将上式代入 2 式,取消除交叉项,得新坐标轴下的椭球方程为: (4)可求出三个感应主轴 x’、y’、z’(仍在 z 方向上)上的主折射率变成: (5) 精品文档---下载后可任意编辑可见,在 x 方向电场作用下,铌酸锂晶体变为双轴晶体,其折射率椭球 z 轴的方向和长度基本保持不变,而 x,y 截面由半径为 n0变为椭圆,椭圆的长短轴方向 x’ y’相对原来的 x y 轴旋转了 450,转角的大小与外加电场的大小无关,而椭圆的长度 nx,ny的大小与外加电场 Ex成线性关系。当光沿晶体光轴 z 方向传播时,经过长度为 的晶体后,由于晶体的横向电光效应(x-z),两个正交的偏振重量将产生位相差: (6) 若为晶体在 x 方向的横向尺寸,为加在晶体 x 方向两...