光電工程師需掌握的常用計(jì)算試題及答案姓名：____________________

一、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）

1.下列關(guān)于光電效應(yīng)的說法正確的是（）

A.當(dāng)光子能量小于金屬的逸出功時(shí)，會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)

B.光電效應(yīng)的產(chǎn)生與光的頻率無關(guān)

C.光電效應(yīng)的瞬時(shí)性表明光子與電子的相互作用是瞬時(shí)的

D.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)表明，光電子的最大初動(dòng)能與光子的能量成正比

E.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)表明，光電子的最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)度成正比

2.光學(xué)顯微鏡的分辨本領(lǐng)與下列哪個(gè)因素?zé)o關(guān)（）

A.目鏡的放大倍數(shù)

B.物鏡的放大倍數(shù)

C.照明光源的波長(zhǎng)

D.物鏡的數(shù)值孔徑

E.被觀察物體的厚度

3.關(guān)于光纖的傳輸特性，下列說法正確的是（）

A.光纖的傳輸損耗與傳輸距離成正比

B.光纖的傳輸損耗與光的頻率成正比

C.光纖的傳輸損耗與光纖的材料有關(guān)

D.光纖的傳輸損耗與光纖的直徑成正比

E.光纖的傳輸損耗與光纖的長(zhǎng)度成正比

4.下列關(guān)于激光器的說法正確的是（）

A.激光器是一種單色光源

B.激光器是一種相干光源

C.激光器是一種方向性好、亮度高的光源

D.激光器的工作原理是受激輻射

E.激光器的輸出功率與工作物質(zhì)的種類無關(guān)

5.關(guān)于光電探測(cè)器的特性，下列說法正確的是（）

A.光電探測(cè)器的響應(yīng)時(shí)間與探測(cè)器的靈敏度成正比

B.光電探測(cè)器的探測(cè)靈敏度與探測(cè)器的量子效率成正比

C.光電探測(cè)器的探測(cè)靈敏度與探測(cè)器的噪聲水平成正比

D.光電探測(cè)器的探測(cè)靈敏度與探測(cè)器的尺寸成正比

E.光電探測(cè)器的探測(cè)靈敏度與探測(cè)器的溫度成正比

6.下列關(guān)于光纖通信系統(tǒng)的說法正確的是（）

A.光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率與光纖的傳輸損耗成正比

B.光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率與光纖的傳輸帶寬成正比

C.光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率與發(fā)射光源的功率成正比

D.光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率與接收機(jī)的靈敏度成正比

E.光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率與光纖的長(zhǎng)度成正比

7.下列關(guān)于光電效應(yīng)方程的說法正確的是（）

A.光電效應(yīng)方程描述了光電子的最大初動(dòng)能與光子能量之間的關(guān)系

B.光電效應(yīng)方程中的h為普朗克常數(shù)

C.光電效應(yīng)方程中的e為電子電荷

D.光電效應(yīng)方程中的φ為金屬的逸出功

E.光電效應(yīng)方程中的E為光電子的初動(dòng)能

8.下列關(guān)于光學(xué)干涉的說法正確的是（）

A.光學(xué)干涉是指兩束或多束相干光疊加時(shí)產(chǎn)生的明暗條紋

B.光學(xué)干涉的條紋間距與光的波長(zhǎng)成正比

C.光學(xué)干涉的條紋間距與光源的頻率成正比

D.光學(xué)干涉的條紋間距與光源的強(qiáng)度成正比

E.光學(xué)干涉的條紋間距與光的傳播方向無關(guān)

9.下列關(guān)于光學(xué)衍射的說法正確的是（）

A.光學(xué)衍射是指光波通過一個(gè)孔或繞過一個(gè)障礙物時(shí)發(fā)生彎曲的現(xiàn)象

B.光學(xué)衍射的衍射角與光的波長(zhǎng)成正比

C.光學(xué)衍射的衍射角與孔或障礙物的尺寸成正比

D.光學(xué)衍射的衍射角與光源的強(qiáng)度成正比

E.光學(xué)衍射的衍射角與光的傳播方向無關(guān)

10.下列關(guān)于光電倍增管的說法正確的是（）

A.光電倍增管是一種光電探測(cè)器

B.光電倍增管的工作原理是光電效應(yīng)

C.光電倍增管的增益與入射光子的數(shù)量成正比

D.光電倍增管的增益與入射光的強(qiáng)度成正比

E.光電倍增管的增益與光電倍增管的放大倍數(shù)成正比

二、判斷題（每題2分，共10題）

1.光電效應(yīng)的發(fā)生與光的強(qiáng)度無關(guān)。（）

2.光學(xué)顯微鏡的分辨本領(lǐng)與照明光源的波長(zhǎng)成反比。（）

3.光纖的傳輸損耗與光纖的長(zhǎng)度成正比。（）

4.激光器的輸出功率與工作物質(zhì)的種類無關(guān)。（）

5.光電探測(cè)器的探測(cè)靈敏度與探測(cè)器的尺寸成正比。（）

6.光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率與光纖的傳輸帶寬成正比。（）

7.光電效應(yīng)方程中的h為普朗克常數(shù)。（）

8.光學(xué)干涉的條紋間距與光的波長(zhǎng)成正比。（）

9.光學(xué)衍射的衍射角與孔或障礙物的尺寸成正比。（）

10.光電倍增管的增益與入射光子的數(shù)量成正比。（）

三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共4題）

1.簡(jiǎn)述光電效應(yīng)的基本原理，并說明光電效應(yīng)方程的意義。

2.解釋什么是光纖的數(shù)值孔徑，并說明其與光纖傳輸性能的關(guān)系。

3.簡(jiǎn)要介紹激光器的工作原理，并說明激光器相比普通光源有哪些優(yōu)點(diǎn)。

4.說明光電倍增管的工作原理，并列舉其應(yīng)用領(lǐng)域。

四、論述題（每題10分，共2題）

1.論述光纖通信系統(tǒng)中的信號(hào)衰減及其主要影響因素，并探討降低信號(hào)衰減的方法。

2.結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，論述光電探測(cè)器在光電檢測(cè)技術(shù)中的重要作用，并探討提高光電探測(cè)器性能的途徑。

五、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）

1.在光電效應(yīng)中，光電子的最大初動(dòng)能Ekm與入射光子的能量hν之間的關(guān)系是（）

A.Ekm=hν-φ

B.Ekm=hν+φ

C.Ekm=hν/φ

D.Ekm=φ/hν

2.光學(xué)顯微鏡的分辨本領(lǐng)Rygel滿足瑞利判據(jù)，其表達(dá)式為（）

A.Rygel=λ/(2*NA)

B.Rygel=λ*NA

C.Rygel=λ/NA

D.Rygel=λ*NA/2

3.光纖的傳輸損耗α通常以分貝每公里（dB/km）表示，其單位換算正確的是（）

A.1dB/km=1mW/m

B.1dB/km=1mW/m2

C.1dB/km=0.001mW/m

D.1dB/km=0.001mW/m2

4.激光器中，增益介質(zhì)的選擇主要取決于（）

A.激光的波長(zhǎng)

B.激光的頻率

C.激光的強(qiáng)度

D.激光的相干性

5.光電探測(cè)器的量子效率η定義為（）

A.每個(gè)光子產(chǎn)生的電子數(shù)

B.每個(gè)電子產(chǎn)生的光子數(shù)

C.每個(gè)光子被探測(cè)到的概率

D.每個(gè)電子被探測(cè)到的概率

6.光纖通信系統(tǒng)中，多模光纖與單模光纖的主要區(qū)別在于（）

A.傳輸速率

B.傳輸距離

C.數(shù)值孔徑

D.材料成分

7.光電倍增管中，光電陰極的靈敏度主要取決于（）

A.陰極的表面狀態(tài)

B.陰極的材料

C.陰極的形狀

D.陰極的尺寸

8.光學(xué)干涉現(xiàn)象中，干涉條紋的間距Δy與光的波長(zhǎng)λ之間的關(guān)系是（）

A.Δy=λ/(2*d)

B.Δy=λ/d

C.Δy=2*λ/d

D.Δy=λ*d

9.光學(xué)衍射現(xiàn)象中，第一級(jí)暗紋的位置與光的波長(zhǎng)λ和障礙物的尺寸a之間的關(guān)系是（）

A.a=λ

B.a=2*λ

C.a=λ/2

D.a=λ/4

10.在光纖通信系統(tǒng)中，光放大器的作用是（）

A.提高光的強(qiáng)度

B.改變光的頻率

C.提高光的相干性

D.增加光的波長(zhǎng)

試卷答案如下

一、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）

1.CD

2.BDE

3.CDE

4.ABCD

5.BC

6.BC

7.ABCD

8.ABC

9.ABC

10.ABC

二、判斷題（每題2分，共10題）

1.×

2.√

3.√

4.×

5.×

6.√

7.√

8.√

9.√

10.√

三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共4題）

1.光電效應(yīng)的基本原理是光子與物質(zhì)相互作用，將光子的能量傳遞給電子，使其克服逸出功成為光電子。光電效應(yīng)方程Ekm=hν-φ描述了光電子的最大初動(dòng)能與光子能量之間的關(guān)系，其中h為普朗克常數(shù)，ν為光的頻率，φ為金屬的逸出功。

2.光纖的數(shù)值孔徑（NA）是衡量光纖對(duì)入射光的收集能力的一個(gè)參數(shù)，它與光纖的材料和幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)。數(shù)值孔徑越大，光纖對(duì)入射光的收集能力越強(qiáng)，傳輸性能越好。

3.激光器的工作原理是利用受激輻射放大光信號(hào)。激光器相比普通光源具有單色性好、相干性好、方向性好和亮度高等優(yōu)點(diǎn)。

4.光電倍增管是一種光電探測(cè)器，它通過光電效應(yīng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并通過倍增電路放大信號(hào)。光電倍增管廣泛應(yīng)用于夜視設(shè)備、粒子探測(cè)器、光譜分析等領(lǐng)域。

四、論述題（每題10分，共2題）

1.光纖通信系統(tǒng)中的信號(hào)衰減主要來源于光纖本身的