【正文】 n)的轉速時，最好選用（ D）為光電接收器件。 答 ： 根據(jù)圖示為恒流偏置電路，流過穩(wěn)壓管的電流 b b wwbUU 8I 9 .8 m AR 8 2 0= = ? 滿足穩(wěn)壓管的工作條件 (1) 當 wU= 4V時，w b ee 3eUU 4 0 .7I 1 m AR 3 .3 * 1 0 = = = 由bb 0peUUR I= 得輸出電壓為 6伏時電阻 1R= 6KW， 輸出電壓為 9伏時電阻 2R= 3K? ，故1221lg R lg Rr lg E lg E= =1； 輸出電壓為 8V時，光敏電阻的阻值為bb 0peUUR I= =4KW， 代 入 1221lg R lg Rr lg E lg E= 解得 E=60lx (2) 與（ 1） 類似 ，得到 E=34lx（ 一個 E對應一個 R） (3) 當 eR =W時， eI 1mA,= r=1, PR 6K=W 解得 pR =W 0 bb e pU U I R= =。 (3)若光敏面上的照度為 70 lx，求 eR= 與 eR=6kW 時輸出的電壓。試求： (1)輸出電壓為 8V 時的照度。 答： 根據(jù)圖 422，可以得到等效電路圖，如下圖所示： R LRI P 首先求光敏電阻阻值：平均光電導為 54p 0 gG S E 2 1 0 1 5 3 1 0 S== 創(chuàng) =? R LU bR U LI 姓名 班級 學號 第 9 頁 共 14 頁 《光電技術》練習冊 武漢理工大學物理系制 則光電阻為 p 0 p 0R 1 / G k= = W 求光敏電阻兩端電壓 b p 0 L p 0U U R / ( R R ) 30 / ( 2 ) V= + = ? = 求交流光電流 5pgi S U 2 1 0 1 8 .7 2 s i n t 0 .7 5 s i n t ( m A )ww= F = 創(chuàng) ? 求負載電阻的交流電壓有效值：光電流分流到 0( / / ) / 2 ( 2 / / ) / 2 P L PU i R R V= = ? 3. 在如圖所示的電路中，已知 bR=820Wb ， eR = ， WU =4V ，光敏電阻為pR，當光照度為40 lx 時輸出電壓為 6V， 80 lx 時為 9V。 最小照度 P 2ggIPE US U S== = lx 2. 如圖所示，設光敏電阻的光電導靈敏度為 5gS =2 10?S/lx， LR =2kW ， bU =30V。試求當 CdS 光敏電阻上的偏置電壓為 20V 時的極限照度。 (錯 ) 4. 光敏電 阻的恒壓偏置電路比恒流偏置電路的電壓靈敏度要高一些。 (錯 ) 2. 某光電導器件的 γ值時，背景光照越強，其 γ值越小。101 1 = 10 e 10 = 5 481 51 1 nmggE E E e V VK K e VmmEl m ml l l= + D 創(chuàng)= = =D = = n n n 姓名 班級 學號 第 8 頁 共 14 頁 《光電技術》練習冊 武漢理工大學物理系制 第 4 章 光電導探測器 一、選擇題（單選或多選） （ BCDE） A．鍺摻汞 E 碲鎘汞 （ B） D 勒克斯 （ A） ~365nm ~700nm ~1100nm D 1~7um （ B） ~365nm ~700nm ~1100nm D 1~7um （ D） ~365nm ~700nm ~1100nm D ~3um 6. 常溫碲化銦光電導器件的光譜響應范圍為（ C） ~365nm ~700nm ~ D ~3um （ B）。39。 6 nm1 , 41 55gggE e V m mEE E E e V VK K e VmmEl m ml m m l l l= = == + D = 創(chuàng) == = = D = =n n n 39。 4 4= 2 , 73 24 。39。如果溫度改變 10℃ ，發(fā)射波長變化為多少？ 答：g39。描述光譜分布的兩個主要參量是它的峰值波長和發(fā)光強度的半寬度。它直接決定著發(fā)光二極管的發(fā)光顏色，并影響它的發(fā)光效率。但由于電子的遷移率 N? 比空穴的遷移率 P? 高 20倍左右，電子很快從 N區(qū)遷移到 P區(qū)，因而復合發(fā)光主要發(fā)生在 P區(qū)。當加正向偏壓時， PN結區(qū)勢壘降低，從擴散區(qū)注入的大量非平衡載流子不斷地復合發(fā)光，并主要發(fā)生在 P區(qū)。 在紫外分光光度計中，通常 紫外區(qū)選擇 使用 氘燈、紫外汞 氙燈等紫外輻射較強的光源， 可見區(qū)選擇超高壓短弧氙燈，紅外區(qū)選擇超高壓汞燈。 氘燈的 紫外線輻射強度高、穩(wěn)定性好、壽命長，因此常用作各種紫外分光光度計的連續(xù)紫外光源。 氙燈光譜分布與日光接近，色溫 6000K，亮度高，壽命可達 1000 h。光譜線較寬，形成連續(xù)背景，可見區(qū)偏藍，紅外輻射增強。在普通紫外 可見光光度計(200nm～ 800nm)中，應怎樣選擇照明光源？ 答 ： 汞燈的分為低壓汞燈、高壓汞燈、超高壓汞燈；汞燈的發(fā)光特性：汞的氣壓越高，汞燈的發(fā)光效率也越高，發(fā)射的光也由線狀光譜向帶狀光譜過度。即 具有線狀光譜或帶狀光譜特征的光源 也能用色溫來描述。根據(jù)色度學 ,色具有同色異譜 的性質 ,即相同的顏色可由具有不同的光譜能量分布特性的光構成。當發(fā)射體和某溫度的黑體有相同的顏色時 ,黑體溫度稱為發(fā)射體的色溫。（ 錯 ） 8. 若輻射源輻射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光的顏色相同，則黑體的這一溫度稱為該輻射源的色溫。（ 錯 ） 6. LED 發(fā)出的光是基于受激輻射，發(fā)出的是相干光。（ 對 ） 4. 超高亮度 LED 是指輻射功率高，法向發(fā)光強度在 1000mcd 以上的 LED，光效可以達到50~100lm/W。（ 對 ） 2. 物體溫度升高時，輻射峰值波長向長波方向移動。 答 ： 可知電子親和勢 AE 等于真空能級與導帶底能級 CE 之差 ： A O CE E E = = 同時，金屬材料的電子逸出功定義為 T=0K時真空能級與費米能級之差， ofW E E 2. 5ev= = 光子的最小能量必須大于光電材料的逸出功，才能夠使電子逸出物質表面，這個最小能量對應的波長即為長波限： h c 1 .2 4 m 0 .4 9 6 mw 2 .5 ( ev )l m m= = =， C f O f O CE E E =(E E ) ( E E ) 5 e vD = = 7. 試求一束功率為 30mW、波長為 的激光束的光子流速率 N。D 6. 某一金屬光電發(fā)射體有 ，并且導帶底在真空能級下位 。180。Hz1/2/W，探測器光敏面積的直徑為 ，用于 D?=5103Hz 的光電儀器中，它能探測的最小輻射功率為多少？ 姓名 班級 學號 第 5 頁 共 14 頁 《光電技術》練習冊 武漢理工大學物理系制 答 ： 由 SNV / V1DNEP P==和 SNdV / VD A fP=D 有 * 2 1 0 1 0m i n d 1P A f / D ( ) 5 1 0 1 0 3 . 1 3 1 0 W4p = D = 創(chuàng)創(chuàng) =? 5. 某型號硅 APD 光敏面直徑為 ，等效噪聲功率為 3fw Hz ，電流靈敏度為 77A/W，求該光電探測器的比探測率。 答 ： 由L gghc ? ，又gE= eV ，則 ( )L 1 .2 1 6 u m1 .0 2l == 3. 溫度為 300K 時 1KW 的電阻工作在 100Hz帶寬內產生的均方噪聲電壓和均方噪聲電流。 答 ： 空穴濃度為 1 5 3aap N n N 10 c m = + ? ； 電子濃度為 2 53iann 2 .1 0 1 0 cmN = = ? P型半導體的費米能級為afiiNE E kT ln( )n= 15afi 10ifiN 10E E k T l n( ) ( 59 e v ) l n( ) e vn 10E =E e