光电子技术第二版答案【篇一：光电子技术第三版安毓英刘继芳等著习题答案完整版】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。d?ed?，解：因为rcdsd??2??sin?d?d??2??1?cos??0r且??l0??2??1??l02?rc2?????l0??所以?e?ied??2?ie1?2?l0?rc2???ie?第1.1题图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。die?arcos?r解：亮度定义:d?强度定义:ie?ed?可得辐射通量：d?e?le?ascos?sd?le?第1.2题图?accos?cl02d?l?acos?cosc则在小面源在?ac上辐射照度为：ee?e?es2sdal0在给定方向上立体角为：d??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le?acos?d?得d??led?dacos?，且d??d22l?rd?dacos??2则辐照度：ee?le?0lrdrl2?r220?2?d???le4.霓虹灯发的光是热辐射吗？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?mt?常数。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m?常数?t4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?vdv为频率在v~v?dv间黑体辐射能量密度，??d?为波长在33?~??d?间黑体辐射能量密度。已知?v?8?hvc?exp?kbt??1?，试求??。解答：由???c，通过全微分进行计算。分别是多少？解答：p?nhv，p?nhc?n2g2??en1g1e2?e1kt,e2?e1?hv,???c13试证明，由于自发辐射，原子在e2能级的平均寿命?s?a21。解答：参见教材p1214焦距f是共焦腔光束特性的重要参数，试以f表示0v00w0wz，r?z?，，。由于f和w0是一一对应的，因而也可以用作为表征共焦腔高斯解答：w0??f??z?w?w?z??w01???f????1l2?l2v?l?w0s?,f?222002?zf?f2r?z??z??f?????z?fz?15今有一球面腔，r1=1.5m，r2=-1m，l=0.8m。试证明该腔为稳定腔；并求出它的等价共焦腔的参数。解答：g1?1?g2?1?12稳定强条件：0?g1g2?1，求出g1和g2为腔参数。16某高斯光束w0=1.2mm，求与束腰相距0.3m，10m和1000m远处的光斑w的大小及波前曲率半径r。解答：w0?f?2?z?w?w?z??w01???f?????zf?f2r?z??z??f??f?z??z??第二章1.何为大气窗口，试分析光谱位于大气窗口内的光辐射的大气衰减因素。答：对某些特定的波长，大气呈现出极为强烈的吸收。光波几乎无法通过。根据大气的这种选择吸收特性，一般把近红外区分成八个区段，将透过率较高的波段称为大气窗口。2.何为大气湍流效应，大气湍流对光束的传播产生哪些影响？答：是一种无规则的漩涡流动，流体质点的运动轨迹十分复杂，既有横向运动，又有纵向运动，空间每一点的运动速度围绕某一平均值随机起伏。这种湍流状态将使激光辐射在传播过程中随机地改变其光波参量，使光束质量受到严重影响，出现所谓光束截面内的强度闪烁、光束的弯曲和漂移（亦称方向抖动）、光束弥散畸变以及空间相干性退化等现象，统称为大气湍流效应。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）?0?0??0?ij???0??51????22???22?22?13??13???33??5100?由此可得铌酸锂晶体在外加电场后的折射?0??0??率椭球方程为：(11122??e??e)x?(??e??e)y?(??33ez)z2?2?51(ezy...
