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等离激元光子学

物理学院2011级研究生光电子学与光子学原理及应用考题

物理学院2011级光学专业研究生 《光电子学与光子学原理及应用》考题 1.简答题 1.1 受抑全内反射有什么特点? (5分) 1.2 解释下图中的现象。(5分) 1.3 本征半导体、n 型半导体和p 型半导体的Fermi 能级以什么特点?? (5分) 1.4 下图是一个LD 的输出谱,解释三个谱变化的物理含义。 (5分) 1.5 下面的雪崩光电二极管中有什么特点?吸收和倍增发生在什么区域? (5分) 2.计算题 2.1 假设一个光源辐射的频率谱有一个中心频率ν0和谱宽?ν。以波长来衡量, 这个频率谱有一个中心波长λ0和谱宽?λ。显然,λ0 = c/ν0。因为?λ << λ0、?ν << ν0,利用λ = c/ν,证明:谱宽?λ和相干长度l c 满足: c 2000λννλνλ?=?=?,λλ?=?=20t c l c

对于He-Ne 激光器,λ0 = 632.8nm ,?ν ≈1.5GHz ,计算?λ。(15分) 2.2 一个介质平板波导中间薄层是一个厚度为0.2μm 的GaAs ,它夹在两个AlGaAs 层之间。GaAs 和AlGaAs 的折射率分别为 3.66和3.40。假设折射率随波长变化不是很大。截止波长是多少?(大于截止波长时波导中只能传播单模)。如果波长为870nm 的辐射(对应于带隙辐射)在GaAs 层传播,消逝波向AlGaAs 层的贯穿深度是多少?这个辐射的模场直径是多少?(15分) 2.3 内量子效率ηint 给出在正向偏置下电子空穴复合中辐射复合并引起光子发射的比例。非辐射跃迁中,电子和空穴通过复合中心复合并发射声子。由定义, nr r r int 111)(τττη+=+=非辐射复合速率辐射复合速率总复合速率辐射复合速率 τr 是少数载流子在辐射复合前的平均寿命,τnr 是少数载流子通过复合中心复合前的平均寿命。 总电流I 是由总复合速率决定的,而每秒发射的光子数(Φph )是由辐射复合速率决定的。所以,内量子效率ηint 又可以写为: e I h P e I //op(int)ph int νη=Φ==每秒损失的总载流子每秒发射的光子 其中,P op(int)是内部产生的光功率(还没有出腔外)。 对一个在850nm 发射的特定的AlGaAs LED ,τr =50ns ,τnr =100ns 。在100mA 的电流下,内部产生的光功率是多少?(15分) 2.4 一个InGaAsP-InP 激光二极管的光学腔长为200μm ,峰值辐射在1550nm 处,InGaAsP 的折射率为4。假设光学增益带宽不依赖于泵浦电流并取为2nm 。问: (1)对应于峰值辐射的模数是多少? (2)腔模之间的间隔是多少? (3)在这个腔中有多少模式? (4)这个光学腔两端(InGaAsP 的晶面)的反射系数和反射率是多少?(15分) 2.5 一个商用的InGaAs pin 光电二极管的响应度曲线如下图。它的暗电流为5nA 。 (1) 在1.55μm 波长下,导致二倍暗电流的光电流的光功率是多少?在1.55μm 处,光电探测器的量子效率是多少? (2) 在1.3μm 波长下,如果入射光功率相同,光电流是多少?在1.3μm 处,光电探测器的量子效率是多少? (15分)

生物医学光子学研究

生物医学光子学研究 The Research on Biomedical Photonics 本文作者徐正红女士,西安交通大学生命科学与技术学院生物医学工程研究所博士生;张镇西先生,西安交通大学生命科学与技术学院副院长、博士、教授、博士生导师。 关键词:光子学激光生物医学 一、引言 生命科学是当今世界科技发展的热点之一。而光子学是随着近代科学技术发展而日益蓬勃发展的学科。近年来一个以光子学与生命科学相互融合和促进的学科新分支――生物医学光子学(Biomedical Photonics)也随着激光技术、光谱技术、显微技术以及光纤技术的发展而飞速发展起来,它将开拓生命科学的新领域,成为本世纪的研究热点。 生物医学光子学可以分为生物光子学和医学光子学两个部分,分属生物学和医学领域,但二者存在相互交叠的范围,并无严格的分界。也可以根据应用目的的不同,将生物医学光子学划分位光子诊断医学技术和光子治疗医学技术两个领域。前者以光子作位信息的载体,后者是以光子作为能量的载体。 由于激光具有单色性好、高亮度,高密度、辐射方向性强的特点,无论光诊断还是光治疗技术,多以激光为光源。随着激光器的不断发展,光子技术在生物医学领域的应用也层出不穷。 二、光子诊断医学技术 1.概念 生物光子学就是以研究生物体辐射的光子特性来研究生物体自身的功能和特性的学科。在光子学产生初期,充满活力的生命科学就和光子学相互交叉渗透,促进了这一学科的发展。它以生物系统的超微弱光子辐射(BPE)的发现和研究为基础的。 从1923年前苏联科学家Burwitch等人首次发现BPE现象到70年代后的研究表明,BPE现象是自然界普遍存在的一种现象,是生物体的一种固有功能。除了少数原生生物和藻类等低级生物外,绝大多数动植物都能产生BPE。BPE的光谱很宽,从紫外、可见光到红外波段。奇妙的是,BPE的值和生物进化程度成正比,进化程度越高,其BPE值越大,辐射的波长越向红外扩展。另外BPE具有高度的相关性,是生物体梁子效率及低的一种低水平化学发光。 80年代以来各国科学家进一步对BPE现象进行研究发现DNA是BPE的辐射源之一;BPE在细胞形态分裂前和死亡前强度会增大。另外,癌细胞的BPE高于正常细胞。这些研究表明:生物的自发超弱发光与生物体的氧化代谢、细胞的分裂和死亡、癌变、生长调控、光化学反应等许多基本的生命过程有着密切的内在联系。有关BPE的研究也正向细胞、亚细胞和分子水平深入。与之相关的理论和测试技术也在不断发展。2.应用 由于生物超弱发光与生物体的生理及病理有着密切的关系,所以生物光子学在临床诊断、农作物遗传性诊断及环境检测等领域可以有重要的应用。 ●生物超弱发光的成像 利用高灵敏度的探测和成像技术,结合数据融合技术,在可见和近红外波段获得生物体超弱发光的而二维图像,用于人体代谢功能与抗氧化、抗衰老机体防御功能的测量和研究。亦可用于疾病的诊断。例如,日本研制成第一台能探测大脑癫间病灶区的激光仪器,用很弱的近红外激光照射病人头部而得到大脑皮层的二维图像。通过分析这

关于大学医学生物学(第六版)试题.doc

大学医学生物学考试试题(闭卷) 课程名称:医学生物学 学号:姓名: 一、选择题(每题选一正确答案,写于答卷纸上。每题一分,共40分): 1.下列哪一种细胞内没有高尔基复合体 A、淋巴细胞 B、肝细胞 C、癌细胞 D、胚胎细胞 E、红细胞 2.在电镜下观察生物膜结构可见 C.两层深色致密层和中间一层浅色疏松层 D.两层浅色疏松层和中间一层深色致密层 E.上面两层浅色疏松层和下面一层深色致密层 3.属于动态微管的是 A.中心粒 B. 纺锤体 C. 鞭毛 D. 纤毛 E. 胞质收缩环 4.小肠上皮细胞吸收氨基酸的过程为 A.通道扩散 B. 帮助扩散 C. 主动运输 D. 伴随运输 E. 膜泡运输 5.关于细菌,下列哪项叙述有误 A、为典型的原核细胞 B、细胞壁的成分为蛋白多糖类 C、仅有一条 DNA分子 D、 具有 80S 核糖体 E、有些鞭毛作为运动器 6.关于真核细胞,下列哪项叙述有误 A、有真正的细胞核 B、有多条DNA分子并与组蛋白构成染色质 C、基因表达的转录和翻译过程同时进行 D、膜性细胞器发达 E. 有核膜 7.氚(3H)标记的尿嘧啶核苷可用于检测细胞中的 A、蛋白质合成 B、 DNA复制 C、 RNA转录 D、糖原合成 E、细胞分化 8.β 折叠属于蛋白质分子的哪级结构 A. 基本结构 B. 一级结构 C. 二级结构 D. 三级结构 E. 四级结构 9.在奶牛的乳腺细胞中,与酪蛋白的合成与分泌有密切关系的细胞结构是 A、核糖体,线粒体,中心体,染色体 B、线粒体,内质网,高尔基体,纺锤体 C、核糖体,线粒体,高尔基体,中心体 D、核糖体,内质网,高尔基体,分泌小泡 E、核糖体,分泌小泡,高尔基体,中心体 10.膜脂不具有的分子运动是 A、侧向运动 B、扭曲运动 C、翻转运动 D、旋转运动 E、振荡运动 11.微管和微丝大量存在于 A、细胞质基质 B、细胞外被 C、细胞膜 D、胞质溶胶 E、细胞连接 12.能封闭上皮细胞间隙的连接方式称为 A、紧密连接 B、粘着连接 C、桥粒连接 D、间隙连接 E、锚定连接 13.细胞表面的特化结构是 A、紧密连接 B、桥粒 C、微绒毛 D、胶原 E、绒毛 14.真核细胞的核外遗传物质存在于

光电子 和 光子学原理 第一章 2014-03-6

光从一个更稠密介质n1和一个不太致密的介质N2之间的边界处的全内反射是伴随着在边界附近的介质2的渐逝波传播。发现这一波的函数形式,并与距离的讨论如何将其因人而异进入介质2。其具有的Y衰减为振幅。注意,被忽略,因为它意味着光波在介质2的振幅,因此强度的增长。这里考虑的行波的一部分,这是在z波矢,即,沿边界。从而渐逝波在z 传播。此外,这意味着该传输系数。必须是这是一个实数,并且是相变所指示的复数。注意,不,但是,改变传播沿z和沿y中的渗透的一般表现。 B 强度,反射率,透射率 它是经常需要计算的反射波和透射波的强度或照度当光在指数n1的介质行进,入射在一个边界,在那里的折射率变化到n2。在某些情况下,我们简单地在垂直入射那里是在折射率的变化感兴趣的.. 对于光波行进机智速度v与相对介电常数ε的介质时,光强度L是在电场振幅e作为定义的。 这里表示在每单位体积的场的能量。当由速度v乘以它给在该能量通过一个单位面积传输的速率。反射率R的措施,以使入射光和反射光的强度可以单独用于电场分量平行和垂直于入射面被定义。虽然反射系数可以是复数,可以表示相位变化,反射率是一定表示强度变化的实数。复数幅度限定在其产品而言,其复数共轭。由于玻璃介质具有大约1.5的折射率,这意味着通常在空气- 玻璃表面上的入射辐射的4%被反射回透射吨涉及发射波到以类似的方式对反射入射波的强度。我们必须,但是,考虑到透射波是在一个不同的媒介,也是其相对于边界方向与入射波的不同折射。对于垂直入射时,入射光和透射光束是正常和透射率被定义.光的部分反射和透射部分必须经过叠加。 例:疏介质反射光的(内部反射) 光的光线是行驶在折射率为n1的玻璃介质=1.45变为事件折射率n2=1.43的密度较小的玻璃介质。假定光线的自由空间波长为1微米。 A 一个我应该为TIR最小入射角是什么? B 什么是当a =85,反射波的相位变化- 90? 考虑光在法向入射上的折射率1.5与空气的折射率1的玻璃介质之间的边界处的反射。 A:如果光从旅行的玻璃,什么是反射系数和相对于入射光的反射光的强度? B:如果光从玻璃行进到空气中,什么是反射系数和相对于入射光的反射光的强度? C:什么是在一个以上的外部反射偏振角?你会怎么做一个宝丽来设备,基于偏振角偏振的光? 如果我们从玻璃板上反射光,保持入射角在56.3(我们可以使用反射光将与电场分量垂直于入射面偏振。的透射光将在该领域更大入射平面上,也就是说,这将是部分偏振光。通过使用堆栈玻璃板1可以增加透射光的偏振(这种类型的桩的感光板的偏振片的是在1812年发明了多米尼克fjarago) 当光入射在半导体的表面上,就变成部分地反射。局部反射是在太阳能电池,其中透射光能

光子学基础

摘要:本文介绍了光纤传感器与传统传感器的优点及传光、传感型光纤传感器的原理。之后 讲述了光纤传感器的分类及其特点,最后重点讲述了光纤传感器的应用,主要有在结构工程 检测方面、在桥梁检测方面、在岩土力学与工程方面、在食品工业中、军事技术。 关键字:光纤传感器原理军工应用工程检测 Abstract: This paper mainly introduces the advantages of the optical fiber sensor and the traditional sensor as well as the principles of the optical fiber sensor, including the type of light and the type of sensor. Besides, it describes the classification and features of the optical fiber sensor. At last, the paper focuses on the application of the optical fiber sensor, mainly in the aspects of structural engineering detection, bridge detection, rock-soil mechanics and engineering, food industry and military technology. Keywords: the optical fiber sensor; principle; military application; engineering detection 1.引言 光纤传感技术的发展始于20世纪70年代,是光电技术发展最活跃的分支之一[1]。近年来传感器产品收益日益增大,传感技术已成为衡量一个国家科学技术的重要标志。光纤传感器与传统的各类传感器相比,可用光作为敏感信息的载体,用光纤作为传递敏感信息的媒质,具有光纤及光学测量的特点,电绝缘性能好,抗电磁干扰能力强,非侵入性,高灵敏度,容易实现对被测信号的远距离监控,耐腐蚀,防爆,光路有可挠曲性,便于与计算机联接。因此光纤传感技术发展迅速,种类多样,被测物里量达70多种。基于相位调制的高精度、大动态光纤传感器也越来越受到重视,光纤光栅、多路复用技术、阵列复用技术使光纤传感器的应用范围和规模大幅度提高,分布式光纤传感器和智能结构更是当今的研究热点[2]。 2.原理 光纤传感器主要由光源、光纤、敏感元件、光电探测器和信号处理系统等部分组成,如图 1 所示[3]。由光源发出的光经光纤引导至敏感元件,光的某一性质在这里受到被测量调制,已调光经接收光纤耦合到光电探测器,使光信号变为电信号,最后经信号处理系统处理得到被测量。

国际光学与光子学会SPIE简介

国际光学与光子学会SPIE简介 SPIE成立于1955年,致力于推动以光为基础的技术,服务了超过170个国家。SPIE 每年组织或赞助近25个大型技术论坛、展览以及培训项目,范围遍及北美、欧洲、亚洲及澳洲。 1957年,出版了第一期SPIE报刊,举办了第一届国家技术研讨会。 1960年,SPIE报刊刊登了第一组技术论文。 1963年,SPIE举办了第一届研讨班形式的会议并出版了第一批会议记录。 1973年,总部从Redondo Beach迁往加州的Palos V erdes。 1975年,协会收入达到50万美元,实现了财政自给。 1977年,成立了协会金牌奖。总部迁往华盛顿Bellingham。 1995年,举办了成立40周年庆典。合作赞助了在西安举办的国际传感器应用与电子器件展览会。 2000年,SPIE会员Zhores I. Alferov因在半导体异质结构和高速光电子学方面的贡献获得诺物理学奖。 2003年,SPIE数字图书馆启动,提供了期刊和会议纪要的七万篇文献。 现在的光学和光电子学大都围绕信息光学展开研究。在集成光信息处理方面,有光计算、光学互连、衍射光学等前沿领域;在成像方面,较热门的技术有光学计算机断层成像和三维共焦成像系统;在光学传感器方面,人们越来越关注三维传感技术;新一代的全息术和光学信息处理技术也亟待开发。同时,信息光学的材料和装置也成为了热门领域。更加偏向应用领域的还有人机接口与显示技术。当然还有很多基础理论问题,如非线性光学、超快光学现象、散射、位相共轭等。 Statement of Purpose SPIE is an international society advancing an interdisciplinary approach to the science and application of light. About the Society SPIE is the international society for optics and photonics founded in 1955 to advance light-based technologies. Serving approximately 180,000 constituents from more than 170 countries, the Society advances emerging technologies through interdisciplinary information exchange, continuing education, publications, patent precedent, and career and professional growth. SPIE annually organizes and sponsors approximately 25 major technical forums, exhibitions, and education programs in North America, Europe, Asia, and the South Pacific. In 2010, the Society provided more than $2.3 million in support of scholarships, grants, and other education programs around the world.

医学生物学知识点资料

医学生物学知识点

医学生物学知识点 第一章生命的特征与起源 1.生命的基本特征★★★(9条 p7-p9) ①生命是以核酸与蛋白质为主导的自然物质体系 ②生命是以细胞为基本单位的功能结构体系 ③生命是以新陈代谢为基本运动形式的自我更新体系 ④生命是以精密的信号转导通路网络维持的自主调节体系 ⑤生命是以生长发育为表现形式的“质”“量”转换体系 ⑥生命是通过生殖繁衍实现的物质能量守恒体系 ⑦生命是以遗传变异规律为枢纽的综合决定体系 ⑧生命是具有高度时空顺序性的物质运动演化体系 ⑨生命是与自然环境的协同共存体系 第二章生命的基本单位-细胞 1.细胞的发现(时间、人物)(P10) 1665年,英国物理科学家胡克。 2.细胞学说的基本内容(4条)p13 ①一切生物都是由细胞组成的 ②所有细胞都具有共同的基本结构 ③生物体通过细胞活动反映其生命特征 ④细胞来自原有细胞的分裂

3.细胞的基本定义(4条)p14 ①细胞是构成生物有机体的基本结构单位。一切有机体均由细胞构成(病毒为非细胞形态的生命体除外); ②细胞是代谢与功能的基本单位。在有机体的一切代谢活动与执行功能过程中,细胞呈现为一个独立的、有序的、自动控制性很强的独立代谢体系; ③细胞是生物有机体生长发育的基本单位。生物有机体的生长与发育是依靠细胞的分裂、细胞体积的增长与细胞的分化来实现的。绝大多数多细胞生物的个体最初都是由一个细胞——受精卵,经过一系列过程发育而来的; ④细胞是遗传的基本单位,具有遗传的全能性。人体内各种不同类型的细胞,所含的遗传信息都是相同的,都是由一个受精卵发育来的,他们之所以表现功能不同是有于基因选择性开放和表达的结果。 4.细胞体积守恒定律(p14) 器官的大小与细胞的数量成正比,而与细胞的大小无关,这种关系有人称为“细胞体积守恒定律”。 5.细胞的主要共性(3条) ①所有细胞都具有选择透性的膜结构 ②细胞都具有遗传物质 ③细胞都具有核糖体 6.真核细胞和原核细胞的主要区别★★★(表2-1)

医学生物学笔记

医学生物学笔记 绪论 1.汜胜之书:公元前一世纪,总结了农业生产实践方面。 2.18世纪,林奈,二分法,统一了世界各国极其混乱的动植物命名。 3.生命科学的分科:①按生命特点划分:形态学、生理学、生态学、生物化学、遗传学、 胚胎学、分类学、进化论;②生物类群:微生物学、植物学、动物学、人类学;③结构水平:量子、分子、细胞、组织学、器官、个体、群体、生态系统生物学。 4.生命的基本特征:①生物大分子是生物的物质基础;②新陈代谢是生物的基本特征’;③ 细胞是有机体的基本结构单位和功能单位;④能生长与发育;⑤可以生殖;⑥有遗传与变异;⑦机体具有适应性与应激性, 5.进化:原核生物(古细菌、真细菌)→原生生物(变形虫、鞭毛虫、草履虫)→真核生 物(真菌、动物、植物) 第一章分子基础 6.组成细胞的物质称为原生质,C、H、O、N占90%。 7.生物体内的“工作分子”是蛋白质。 8.氨基酸分子由于含有酸性的羧基和碱性的氨基,所以是典型的两性化合物。当氨基酸 溶于水时,氨基和羧基可同时电离,如果溶液呈酸性则氨基酸带正电荷;如果溶液呈碱性则氨基酸带负电荷。 9.10个氨基酸以下称寡肽,相对分子质量6000以下,氨基酸数目少于100才称多肽。 10.蛋白质分子结构分为四级,一级为基本结构,其余都是空间结构。①氨基酸的排列顺 序就是一级结构。②二级结构有三种构象:α-螺旋(单链右手螺旋)、β-折叠(双链或单链回折形成的锯齿状构象)、π-螺旋(胶原蛋白独有结构,三链相互绞合成的右手超螺旋)。③三级结构由二级进一步盘曲折叠,形成近球形,单链三级结构已经能表现生物活性,但其余得升四。 11.只有空间结构才称构象(所以一级不算),通过蛋白质构象变化而实现调节功能的现象 称为变构,如蛋白质磷酸化和去磷酸化。 12.变性和变构都不涉及氨基酸排列顺序(蛋白质一级结构)的变化,轻微变性可逆,称 为复性。 13.蛋白质分类:①按组成:a.单纯(仅有氨基酸)蛋白质:清蛋白、球蛋白、组蛋白等, b.结合(含有辅基)蛋白质:核蛋白、色素蛋白、磷蛋白、糖蛋白和脂蛋白。②按分子 形状:a.纤维状蛋白,多为结构蛋白,难溶于水,b.球状蛋白,易溶于水,许多具有生理特性的蛋白都近球状。③按生理功能:结构蛋白、保护蛋白、酶蛋白、激素蛋白、转运蛋白、运动蛋白、凝血蛋白、膜蛋白、受体蛋白和调节蛋白等。 14.脲酶、蛋白酶、淀粉酶、酯酶均属于单纯酶;除酶蛋白外还有辅助因子(辅酶(水溶 性维生素)、辅基(无机离子))的称为结合酶,属于结合蛋白质。 15.稀有碱基约占tRNA所有碱基的10%~20%。 16.功能:DNA携带和储存遗传信息,RNA传递和调控遗传信息。 17.B-DNA双螺旋的螺旋直径是2nm,螺距3.4nm,每一转有10对碱基,所以两个相邻 碱基对的距离为0.34nm。而A-DNA每一转有11对碱基。还有Z-DNA是左手螺旋。 18.RNA :mRNA占1~5%,tRNA占5~10%,rRNA占80~90% 19.rRNA参与蛋白质合成。

医学生物学复习提纲

医学生物学复习思考题 1 生物学的概念 生物学是研究生命现象的本质,并探讨生命发生,发展规律的一种生命科学。 2 生命的基本特征 核酸、蛋白质:生命大分子——共同的物质基础; 细胞——相似的生物结构和功能的基本单位; 新陈代谢——高度一致的生命基本运动形式; 信息传递——维持机体生命活动的统一机制; 生长和发育——生物体由量变到质变的表现形式; 生殖——生命现象无限延续的根本途径; 遗传和变异——决定和影响生命现象的中枢; 进化——生命活动的全部历史; 生物与环境的统一——生命自然界的基本法则。 3 生物大分子的概念;蛋白质和核酸的基本组成单位。 生物大分子包括蛋白质和核酸等,它们分子结构复杂,分子量大,分子中载有生命活动的信息,是在生命有机体中担负各种各样生理功能的有机化合物。生命大分子是一切生命有机体形态结构和生理功能最重要的物质基础。蛋白质:由许多氨基酸脱水缩合而成的大分子多聚体。 4 核酸的种类分布和分子组成。 核酸:核酸是由许多核苷酸构成的多聚体。 核苷酸:由磷酸、戊糖和含氮碱基构成。 核酸主要包括核糖核酸和脱氧核糖核酸。核糖核酸主要分布于细胞质和少量细胞核内;脱氧核糖核酸主要分布在细胞核和线粒体。 5 DNA、RNA的结构和功能。 DNA 结构分为一级结构和二级结构: 一级结构:脱氧核苷酸由3’-5’磷酸二酯键结合成多核苷酸; 二级结构:DNA 双螺旋结构。 DNA 分子能够指导细胞中蛋白质合成,进而控制细胞中蛋白质的合成、组成和各种代谢反应的完成。DNA具有自我复制能力,从而逐代传递遗传信息。RNA:不同核糖核酸由3’-5’磷酸二酯键连接;多呈链状,某些通过单键自身回折形成假 DNA 由两条走向相反的互补核苷酸链构成,两条链均按同一中心轴呈右手螺旋,两链依靠彼此的碱基在双螺旋内侧形成氢键连接。 碱基互补配对原则:A—T(2 个氢键),G—C(3个氢键)。

第7章光子学基础

第7章光子学基础 第十七章光子学基础 传统光学主要是研究宏观光学特性,如光的折射、反射、成像及光传播时的干涉、衍射和偏振等波动性质,而未去探究其微观的物理原因。然而随着光学的发展,人们逐渐地注意研究光与物质(包括光子与光子)相互作用的微观特性,以及与这种微观特性相联系的光的产生、传播和探测等过程。同时,也逐渐注意研究光子承载信息的能力,以及它在承载信息时的处理和变换等基础问题。现在人们用光子光学(Photon Optics)或光子学(Photonics)来概括这一领域的研究。光子学在现代科学技术中的作用越来越显重要。 本章结合光电效应,引入光子学中的基本概念和关系式,讨论电磁场的量子化和光子的性质,并介绍两个应用。 第一节光的量子性 一、光电效应与爱因斯坦光子学说 (一)光电效应的规律 1887年赫兹在题为“关于紫外光对放电的影响”的论文中首先描述了物体在光的作用下释放出电子的现象,这就是通常所说的光电效应。一般采用图16-1a的装置观察金属的光电效应。电极K和A封闭在高真空容器内,光经石英小窗照射到金属阴极K上。当电极K受光照射时,光电子被释放出并受电场加速后形成光电流。实验发现光电流的大小与照射光的强度成正比,照射光中紫外线越强,光电效应越强。用一定强度和给定频率的光照射时,光电流i和两极间电位差u的实验曲线如图16-1b所示,称为光电流的伏安特性曲线。当u足够大时,光电uu流达到饱和值I;当u?时光电流停止(称为临界截止电压)。总结所有的m00 实验结果,得到如下规律:

(1) 对某一光电阴极材料而言,在入射光频率不变条件下,饱和电流的 大小与入射光的强度成正比。 (2) 光电子的能量与入射光的强度无关,而只与入射光的频率有关,频 率越高,光电子的能量就越大。 ,(3) 入射光有一截止频率(称为光电效应的红限)。在这个极限频率以0 下,不论入射光多强,照射时间多长,都没有光电子发射。不同的integrated energy, chemicals and textile Yibin city, are the three core pillars of the industry. In 2014, the wuliangye brand value to 73.58 billion yuan, the city's liquor industry slip to stabilise. Promoting deep development of integrated energy, advanced equipment manufacturing industry, changning district, shale gas production capacity reached 277 million cubic metres, built the country's first independent high-yield wells and pipelines in the first section, the lead in factory production and supply to the population. 2.1-3 GDP growth figure 2.1-4 Yibin, Yibin city, Yibin city, fiscal revenue growth 2.1.4 topography terrain overall is Southwest, North-Eastern State. Low mountains and hills in the city landscape as the main ridge-and-Valley, pingba small fragmented nature picture for "water and the second land of the seven hills". 236 meters to 2000 meters above sea level in the city, low mountain, 46.6% hills 45.3%, pingba only 8.1%. 2.1.5 development of Yibin landscapes and distinctive feature in the center of the city, with limitations, and spatial structure of typical zonal group, 2012-cities in building with an area of about 76.2km2. From city-building situation, "old town-the South Bank" Center construction is lagging behind, disintegration of the

清华大学电子工程系学科方向

电子工程系学科设置? 通信与信息系统 信号与信息处理 电磁场与微波技术? 物理电子学 电路与系统 电子工程系教学工作? 年本科开课目录? 年研究生课程目录? 各研究所教研室介绍 信息光电子研究所? 一、情况介绍和研究方向 二、年在研的科研项目? 三、课题组介绍() 通信与微波研究所? 一、情况介绍和研究方向 二、年在研的科研项目? 三、课题组介绍() 通信技术方向 电磁场与微波技术方向? 高速信号处理与网络传输研究所 一、情况介绍和研究方向 二、年在研的科研项目 网络与人机语音通信研究所? 一、情况介绍和研究方向? 二、年在研的科研项目 三、研究方向()? 图象图形研究所 一、情况介绍和研究方向 二、年在研的科研项目

三、联系方式? 电路与系统教研室 一、情况介绍和研究方向? 二、年在研的科研项目? 三、研究方向()

电子工程系学科设置 专业设置 本科生专业: ?电子信息科学类 研究生专业: 一级学科???二级学科 电子科学与技术???物理电子学 ????电路与系统 ??????微电子学与固体电子学 ??????电磁场与微波技术 信息与通信工程??通信与信息系统 ??????信号与信息处理 ????电子与通信工程(工硕) 通信与信息系统 学科方向:通信与信息系统 研究课题:、信息传输与接入 、数字信号处理与终端技术 、无线通信技术与系统 、通信网络与交换技术 、通信与信息系统的仿真与集成 依托国家重点实验室及相关学术领域: 微波与数字通信国家重点实验室、集成光电子学国家重点实验室 系内:微波与天线、信息光电子与光电子学、电路与系统、信号与信息处理 跨系、所:微电子学研究所、计算机科学与技术系、自动化系、电机工程与应用电子技术系、工程力学系、材料科学与工程系

医学生物学重点

医学生物学重点 ~第1章~ 1.蛋白质的基本单位(P.9):氨基酸 2.基本单位(氨基酸)和基本单位(氨基酸)之间是怎么连接形成蛋白质的(p.10)? 通过肽键依次缩和合而成多肽链。 (肽键:氨基酸分子之间的连接键,由一个氨基酸分子的羧基与另一个氨基酸分子的氨基之间脱水缩合而成。) 3.蛋白质的一、二、三、四级结构: (p.10) A:何谓蛋白质一级结构: 是蛋白质的线性平面结构,反映了组成蛋白质分子的氨基酸总类、数量、排列 顺序及链接方式。维系一级结构的化学键主要是肽键,个别是二硫键。 A:二级结构有哪些类型? α螺旋、β折叠、三股螺旋( 螺旋)。(维系二级结构的化学键主要是氢键。) 三级结构: 在二级结构基础上折迭盘曲所形成的紧密球状结构。维系三级结构的化学键除氢键外,还有疏水键、离子键、酯键及二硫键等。 四级结构: 多个亚基按一定方式聚合而成的较为复杂的空间构象。 4.蛋白质变构和变性的区别? (p.11.12)变构:功能存在,变性:功能消失。 1.变构: 一定因素使蛋白质空间构象发生改变引起其生理功能发生改变。 (通过蛋白质构象变化而实现调节功能的现象称之) 2.变性: 一定因素强烈作用使蛋白质空间结构发生破坏引起其理化性质发生改变,丧失生理活性。 (空间结构发生破坏,理化性质改变,生物活性丧失,此一过程称为蛋白质的变性) 5.(1)核酸的基本单位为何? (p.13) 核苷酸(核苷酸=磷酸+核苷(戊糖+碱基)) (2)基本单位之间通过什么键形成核酸链?(p15) 3’—5’磷酸二酯键 (多个核苷酸通过3’-5’磷酸二酯键连接而成多核苷酸长链,是核酸的基本结构) 6.(1)DNA的两条链之间通过什么键连接? (p.17) 氢键 (两条多核苷酸长链是依赖碱基对形成的H键维系的.) (2)两条链的碱基之间如何配对? (p.17) A=T,G≡C (碱基互补原则) 7.核酸的碱基有多少种? 五种: A、T、C、G、U。 8.RNA有几种类型?功能各自为何?(p.17) (1)mRNA:携带来自DNA的遗传信息到核糖体上指导蛋白质的合成。 (2)tRNA:携带特定的活化氨基酸到核糖体的相应位置上合成蛋白质。

光电子学与光子学讲义-作业答案(第1、2章)13版.doc

第一章 1.10 Refractive index (a) Consider light of free-space wavelength 1300 nm traveling in pure silica medium. Calculate the phase velocity and group velocity of light in this medium. Is the group velocity ever greater than the phase velocity? (b) What is the Brewster angle(the polarization angle qp) and the critical angle(qc) for total internal reflection when the light wave traveling in this silica medium is incident on a silica/air interface. What happens at the polarization angle? (c) What is the reflection coefficient and reflectance at normal incidence when the light beam traveling in the silica medium is incident on a silica/air interface? (d) What is the reflection coefficient and reflectance at normal incidence when a light beam traveling in air is incident on an air/silica interface? How do these compare with part (c) and what is your conclusion? 1.18 Reflection at glass-glass and air-glass interface A ray of light that is traveling in a glass medium of refractive index n1=1.460 becomes incident on a less dense glassmedium of refractive index n2=1.430. Suppose that the free space wavelength of the light ray is 850 nm. (a) What should the minimum incidence angle for TIR be? (b) What is the phase change in the reflected wave when the angle of incidence qi =85 ° and when qi =90° ? (c) What is the penetration depth of the evanescent wave into medium 2 when qi =85 ° and when qi =90° ? (d) What is the reflection coefficient and reflection at normal incidence (qi =0 ° )when the light beam traveling in the glass medium (n=1.460) is incident on a glass-air interface? (e) What is the reflection coefficient and reflectance at normal incidence when a light beam traveling in air is incident on an air/-glass interface (n=1.460)? How do these compare with part (d) and what is your conclusion? 1.20 TIR and polarization at water-air interface

医学生物学名词解释

医学生物学名词解释 生物大分子:组成原生质的有机化合物中蛋白质、酶和核酸分子质量巨大,结构复杂,功能多样,具有信息,称为生物大分子。 10个以下氨基酸分子形成的化合物称为寡肽。 多肽:相对分子质量低于6000,组成的氨基酸分子少于50-100个的化合物称为多肽,一般不具有稳定的空间结构。 蛋白质:比多肽更大的称为蛋白质,既有特定且相对稳定的空间结构。 在以肽键为主,二硫键为副键的多肽链中,氨基酸的排列顺 序,即为蛋白质的一级结构。 蛋白质的二级结构:肽链上相邻氨基酸残基间主要靠氢键维系的有规律,重复有 序的空间结构。三种基本构象:… 蛋白质的三级结构:蛋白质分子在二级结构的基础上,进一步折叠,盘曲形成的, 接近球形的空间结构。维系三级结构的主要有疏水键,酯键, 氢键,离子键和二硫键等。 蛋白质的四级结构:每条多肽链都有其独立的三级结构,成为亚基。亚基间再以 氢键,疏水键和离子键等相连,所以蛋白质的四级结构是亚 基集结的结构。 蛋白质的功能:催化,调节,保护,运输,收缩,防御,信息传输,免疫等。酶:生物催化剂,具有高效性,专一性,不稳定性。 :通过蛋白质构象变化而实现调节功能的现象。空间结构 正常,但蛋白质构象发生轻微变化,使其更有效的完成生理 功能。 变性(一级结构不变):蛋白质空间结构发生破坏,理化性质改变,生物活性丧 失的过程。 DNA的双螺旋结构模型:B-DNA由两条反向平行的多核苷酸链,围绕同一中心轴, 以右手螺旋的方式盘绕成双螺旋。磷酸和脱氧核糖位于 双螺旋的外侧,形成DNA的骨架,碱基位于双螺旋的内 侧。两条链的每一对碱基互补的原则以氢键相连。 非编码链:DNA双链中能够转录的一条链成为非编码链(或反编码链),方向(3’-5’)。另一条称为编码链(5’-3’)。 核酶:具有酶活性的RNA。 膜相结构:包括细胞膜、核膜、内质网、高尔基复合体、线粒体、溶酶体、过氧化物酶体、小泡等。 非膜相结构:包括染色质(体)、核糖体、中心体(粒)、微丝、微管、中间纤维核仁、细胞质基质、核基质等。 单位膜:由内外两层致密的深色带和中间一层疏松的浅色带构成的三层膜相结构(2×2+=) 生物膜:真核细胞内的膜系统与细胞膜统称生物膜。 原核细胞:结构简单,其核物质缺乏双层的核膜包裹即没有真正的细胞核(有 拟核),缺乏膜相结构的细胞器,细胞体积较小,没有完整的细胞膜。 但质膜外有一层由蛋白质和多糖组成的坚固的细胞壁。

光电子学与光子学讲义-知识要点资料

光电子学与光子学讲义-知识要点

《光电子学》知识要点 第0章 光的本性,波粒二像性, 光子的特性 第一章 1.了解平面波的表示形式及性质,了解球面波、发散波的特点 2.理解群速度的定义及物理意义和光波波前的传播方向的矢量表示、能量的传播方向的矢量表示 3.理解描述反射和折射的菲涅尔公式的物理意义,掌握垂直入射情况下的反射率和透射率的计算公式和布儒斯特角 4.理解全反射情况下导引波和倏逝波的形成和特点,了解古斯-汉森位移。5.掌握垂直入射时反射系数的公式,理解反射率和透射率定义,不会计算6.掌握布儒斯特角的定义和特点。 7.掌握光波相干条件。理解薄膜干涉的物理机制和增透膜、增反膜的形成条件。 8.FP腔的特点和模式谱宽同反射镜反射率之间的关系。 9.了解衍射现象产生条件,理解波动光学处理光的衍射的基本方法。了解单缝、矩形空、圆孔的衍射图案特征和弗朗和费多缝光栅、衍射光栅、闪耀光栅的特点。 10.理解光学系统的分辨本领的决定因素。什么是瑞利判据?理想光学系统所能分辨的角距离公式。 第二章

1.了解光波导的结构特征和分类,理解平面波导导模形成条件,会利用一种方法推导平面介质波导的导波条件(特征方程),截止状态的特点 2.理解光纤色散的概念,掌握材料色散、波导色散、颜色色散、剖面色散、偏振模色散的特点及形成原因 3.了解阶跃折射率光纤的分析方法及相关参数的物理意义,会利用V参数计算光纤的结构参数 4.掌握光纤中的损耗的成因及分类,掌握损耗的描述和计算。 5.了解G.651、G.652、G.653、G.654、G.655、色散补偿光纤的特点,熟悉G.652的主要参数。 第三章 1.了解pn结的空间电荷区的形成、掌握pn结动态热平衡的物理意义。 2.了解pn结外加正向偏压和外加反向偏压时的特性(空间电荷区、势垒以及载流子的变化规律)。 3.掌握LED的工作原理(即pn结注入发光的基本原理)并理解同质结LED 和异质结LED的区别 4.掌握LED的内量子效率与外量子效率的物理意义,和有源区半导体材料带隙宽度与发射波长的关系,以及温度等因素对发射波长的影响 5.理解LED特性参数(光谱宽度,发散角,输出光功率,调制速度,阈值)的物理意义,了解LED结构的特点。 6.理解双异质结实现高亮度LED的原因。 第四章

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