光電子技術(shù)安毓英習(xí)題課后答案

1、第一章第一章1.設(shè)在半徑為Rc的圓盤中心法線上，距盤圓中心為l0處有一個(gè)輻射強(qiáng)度為Ie的點(diǎn)源S，如圖所示。試計(jì)算該點(diǎn)源發(fā)射到盤圓的輻射功率。解：因?yàn)??ddeeI?，且???????????????????22000212cos12sincRRllddrdSdc??????所以??????????????220012ceeeRllIdI?2.如圖所示，設(shè)小面源的面積為?As，輻射亮度為L(zhǎng)e，面源法線與l0的夾角為?s；被照面的面積為?A

2、c，到面源?As的距離為l0。若?c為輻射在被照面?Ac的入射角，試計(jì)算小面源在?Ac上產(chǎn)生的輻射照度。解：亮度定義:rreeAdIL??cos?強(qiáng)度定義:???ddIee可得輻射通量：????dALdssee?cos在給定方向上立體角為：20coslAdcc????則在小面源在?Ac上輻射照度為：20coscoslALdAdEcsseee??????3.假如有一個(gè)按朗伯余弦定律發(fā)射輻射的大擴(kuò)展源（如紅外裝置面對(duì)的天空背景），其各處的輻

3、亮度Le均相同，試計(jì)算該擴(kuò)展源在面積為Ad的探測(cè)器表面上產(chǎn)生的輻照度。答：由得，且?cosdAddLe????cosdAdLde?????22cosrlAdd????則輻照度：??eeeLdrlrdrlLE?????????20022224.霓虹燈發(fā)的光是熱輻射嗎？ν=3000MHz輸出一瓦的連續(xù)功率，問每秒鐘從激光上能級(jí)向下能級(jí)躍遷的粒子數(shù)分別是多少？解答：，NhvP??hCNP?12設(shè)一對(duì)激光能級(jí)為E2和E1（g2=g1），相應(yīng)的頻

4、率為ν（波長(zhǎng)為λ），各能級(jí)上的粒子數(shù)為n2和n1。求（1）當(dāng)ν=3000MHz，T=300K時(shí)，n2n1=？（2）當(dāng)λ=1μm，T=300K時(shí)，n2n1=？（3）當(dāng)λ=1μm，n2n1=0.1溫度T=？。解答：ChvEEeggnnkTEE????????1212121213試證明，由于自發(fā)輻射，原子在E2能級(jí)的平均壽命。211As??解答：參見教材P1214焦距f是共焦腔光束特性的重要參數(shù)，試以f表示，，0wzw，。由于f和是一一對(duì)應(yīng)的