光电成像原理及技术 课后题答案(北理工)

第一章

5.光学成像系统与光电成像系统的成像过程各有什么特点在光电成像系统性能评价方面通常从哪几方面考虑

答：a、两者都有光学元件并且其目的都是成像。而区别是光电成像系统中多了光电装换器。

b、灵敏度的限制，夜间无照明时人的视觉能力很差；

分辨力的限制，没有足够的视角和对比度就难以辨认；

时间上的限制，变化过去的影像无法存留在视觉上；

空间上的限制，隔开的空间人眼将无法观察；

光谱上的限制，人眼只对电磁波谱中很窄的可见光区感兴趣。

6．反映光电成像系统光电转换能力的参数有哪些表达形式有哪些答：转换系数：输入物理量与输出物理量之间的依从关系。

在直视型光电成像器件用于增强可见光图像时，被定义为电镀增益G1，光电灵敏度：

或者：

8.怎样评价光电成像系统的光学性能有哪些方法和描述方式

答，利用分辨力和光学传递函数来描述。

分辨力是以人眼作为接收器所判定的极限分辨力。通常用光电成像系统在一定距离内能够分辨的等宽黑白条纹来表示。

光学传递函数：输出图像频谱与输入图像频谱之比的函数。对于具有线性及时间、空间不变性成像条件的光电成像过程，完全可以用光学传递函数来定量描述其成像特性。

第二章

6.影响光电成像系统分辨景物细节的主要因素有哪些

答：景物细节的辐射亮度（或单位面积的辐射强度）；

景物细节对光电成像系统接受孔径的张角；

景物细节与背景之间的辐射对比度。

第三章

13.根据物体的辐射发射率可见物体分为哪几种类型

答：根据辐射发射率的不同一般将辐射体分为三类：

黑体，=1；

灰体，<1,与波长无关；

选择体，<1且随波长和温度而变化。

14.试简述黑体辐射的几个定律，并讨论其物理意义。

答：普朗克公式：

普朗克公式描述了黑体辐射的光谱分布规律，是黑体理论的基础。

斯蒂芬-波尔滋蔓公式：

表明黑体在单位面积上单位时间内辐射的总能量与黑体温度T的四次方成正比。

维恩位移定律：

他表示当黑体的温度升高时，其光谱辐射的峰值波长向短波方向移动。

最大辐射定律：

一定温度下，黑体最大辐射出射度与温度的五次方成正比。

第五章

1、像管的成像包括哪些物理过程其相应的理论或实验依据是什

么

（1）像管的成像过程包括3个过程

A、将接收的微弱的可见光图像或不可见的辐射图像转换成电子图

像

B、使电子图像聚焦成像并获得能量增强或数量倍增

C、将获得增强后的电子图像转换成可见的光学图像

（2）A过程：外广电效应、斯托列夫定律和爱因斯坦定律

B过程：利用的是电子在静电场或电磁复合场中运动规律来获得能量

增强；或者利用微通道板中二次电子发射来增加电子流密度来进行图

像增强

C过程：利用的是荧光屏上的发光材料可以将光电子动能转换成光能

来显示光学图像

2、像管是怎么分代的各代的技术改进特点是什么

（1）A、零代微光像增强器技术

B、一代级联式像增强器技术

C、采用微通道板（MCP）的二代像增强器

D、采用负电子亲和势光阴极的三代像增强器

E、超二代像增强器

F、超三代像增强器

G、第四代像增强器

（2）①一代和零代的区别在于一代像增强其采用了光学纤维面板将多级耦合起来，形成级联式的像增强器，一般为得到正像，耦合级数多取奇数，通常微三级

②二代和一代的根本区别在于：它不是采用多级级联实现光电子图像倍

增，而是采用在单级像增强器中设置MCP来实现光电子图像倍增。

③三代和二代近贴式像管类似，其根本区别在于光阴极，但对MCP也

提出了更高的性能要求。二代采用的是表面具有正电子亲和势的多晶薄膜结构的多碱光阴极，三代采用的则是负电子亲和势光阴极，因此三代具有高增益、低噪声的有点。

11、光电发射为什么会存在极限电流密度试分析并导出连续工作条件下和脉冲工作条件下的极限电流密度表达式。

（1）在工作状态下，像管维持光电发射要依赖于光阴极的真空界面有向内的电场场强，这一电场是由电子光学系统提供的。光阴极的光电发射将产生空间电荷，此空间电荷所形成的附加电场与电子光学系统的电场方向相反。随着光电发射电流密度的增大，空间电荷的电场会增加到足以抵消电子光学系统所提供的电场。如果忽略光电子的初速度，当光阴极画的法向场强为零时，光电发射就要受到限制，这时像管的光电发射将呈饱和状态。这一电流密度称之为光电发射的极限电流密度。

（2）见P159~P160

18、什么样的透镜叫短透镜导出短透镜的焦距公式并分析其成像性质。

答：（1）把对电子起有效作用的场——透镜的作用区间限于一个有限的空间范围内，称此空间位透镜空间，在此空间内，电子轨迹在场的作用下是连续变化的，而物与像则位于透镜场外，透镜场外的空间位等位空间。这种做了理想化的电子透镜称为短透镜（或薄透镜）。

（2）短透镜的焦距公式的推导见书P179~P180（包括像方焦距和物方焦距）成像性质：

①透镜作用区域较之透镜到物、像距离小得多，比焦距小得多，物、像、焦距

均在场外。

②场划分为三个区域，物空间，透镜空间，像空间，在物、像空间，电位固定

不变，电子轨迹为直线

③Φ’’(z)>0时透镜是会聚的（f为正），φ’’(z)<0时透镜是发散的（f为负），且f

与φ’’(z)成反比，即φ’’(z)越大f越小，会聚本领越强

20、什么是荧光什么是磷光

答：晶态磷光体在受电子激发时产生的光发射称为荧光。停止电子激发后持续产生的光发射称为磷光。

21.荧光屏表面蒸镀铝膜的作用是什么

（P185）在荧光屏的表层上蒸镀一层铝膜，厚度约为，其作用为：引走积累的负电荷；防止光反馈给光阴极；使荧光屏形成等电位；将光反射到输出方向。

22.受激辐射可见光的条件是什么

（p185）受激辐射可见光的条件是电子跃迁的能级差必须与可见光光子的能量相同。

25.荧光屏的转换效率与哪些因素有关为什么说图像分辨力和发光效率对荧光粉颗粒度的要求是相互矛盾的

（p192）荧光屏的转换效率与制作荧光屏本身的材料—晶态磷光体的转换效率有关，还与屏的粉层厚度、粒度、入射电子的能量及铝膜的影响等因素有关。

一般，粒度越大转换效率越高。但是，过厚的荧光屏将降低输出图像的分辨力。厚度的增加会导致光扩散的增大，分辨力将随之下降。因此，粒度应该适当。通常选取颗粒直径与荧光屏厚度相近，这样可获得发光效率与图像分辨力的最佳组合。

26.光纤面板（OFP）的传像原理是什么像管应用光纤面板有什么优点

（p193）光纤面板是基于光线的全反射原理进行传像的，由于光导纤维的芯料折射率高于皮料的折射率，因此入射角小于全反射临界角的全部光线都只能在内芯中反射。所以每一根光导纤维能独立地传递光线，且相互之间不串光。由大量光导纤维所组成的面板则可以传递一幅光学图像。

光纤面板使像增强器获得以下优点：①增加了传递图像的传光效率；②提供了采用准球对称

电子光学系统的可能性，从而改善了像质；③可制成锥形光纤面板或光学纤维扭像器。

32.为什么MCP大多采用斜通道或弯曲通道的形式

（196、205）通常MCP不垂直于端面，而具有7°—15°的斜角。一方面可提高通道内的二次电子发射次数，另一方面也可使正离子不能穿出通道，消除或减少离子反馈。

P244

8.夜视成像系统对物镜的基本要求是什么

（p213）夜视成像系统对物镜的基本要求大致有以下几点：

①大的同光口径和相对孔径。

②小的渐晕。

③宽光谱范围的色差校正。

④物镜有好的调制传递特性。

⑤最大限度的消除杂散光，杂散光对低信噪比的光电成像的影响比较明显，减小物镜的杂

散光可减小像质的变坏。

⑥在红外光学系统中，必须同时可虑聚光系统和扫描系统。

⑦尽可能减小被动红外系统中冷反射所产生的图像缺陷。

第六章

9.成像物镜主要分为哪几种类型各种类型的典型形式是怎样的

答：光电成像系统用物镜系统分为三类：折射系统、反射系统和折反射系统。

（1）光电成像系统中常用折射物镜有双高斯型和匹兹伐型。双高斯结构是微光成像系统中大相对孔径的基本型，由于这种结构

较容易在较宽光谱范围内修正像差，属于基本对称型结构，

使轴外像差能自动抵消。在仪器视场不大的情况下，可用匹

兹伐型物镜，其基本结构是两个正光焦度的双胶透镜，结构

简单，球差和慧差校正较好，但视场加大时场曲严重。（2）反射物镜分为单反射镜和双反射镜。最常见的是双反射镜。单反射镜分为球面镜喝非球面镜（抛物面、椭球面和双曲面镜）

系统。球面反射镜和抛物面反射镜可单独使用，椭球面和双

曲面反射镜由于其光学焦点和几何焦点不重合，慧差大，像

质欠佳，通常和其他反射镜组合成双反射镜系统。

（3）把反射镜的主镜和次镜都采用球面镜，而用加入补偿透镜的方法校正球面镜的球差，构成折反射物镜系统。折反射物镜可

实现大口径长焦距，常用的折反射物镜有施密特系统、曼金

折反射镜、包沃斯-马克苏托夫系统以及包沃斯-卡塞格伦系

统。

10.红外物镜相对于可见光物镜有什么不同

答：（1）大的通光孔径和相对孔径。限制微光成像系统视见能力的主要因素之一是来自景物的辐射噪声。加大物镜的孔径能最大限度地接收来自目标的辐射，获得大的靶面照度，即大的通光孔径有利于提高微光系统的信噪比。

（2）小的渐晕。

（3）宽光谱范围的色差校正。校正色差的光谱范围取决于系统光谱响应波段，对主动红外成像系统为～微米（，对微光成像系统为～微米，对热成像系统为～14微米）。

（4）物镜有好的调制传递特性。像管为低通滤波器，目前的极限分辨力为30～70lp/mm，通常要求物镜在10lp/mm的空间频率时MTF 不低于75%。

（5）最大限度地消除杂散光，杂散光对低信噪比的光电成像的影响比较明显，减小物镜的杂散光可减小像质的变坏。

（6）在红外光学系统中，必须同时考虑聚光系统和扫描系统。（7）尽可能减小被动红外系统中冷反射所产生的图像缺陷。

11、在直视型成像系统中对目镜的基本要求是什么

答

12、像管直流高压电源的特点是什么其主要包括哪几部分

答：特点

（1）提供稳定的直流高压，使像管工作时保持合适的输出亮度；（2）性能稳定，在高低温环境下保证仪器正常工作；

（3）实现自动亮度控制（ABC）功能；

（4）对于选通系统，应提供选通周期、脉宽以及延时可调的选通电压；

（5）对自动快门，能够根据像管电流自动调整工作电压的占空比；（6）防潮、防震、体积小、质量轻、耗电省。

包括以下几个部分：直流低压电源、晶体管变换器、升压变压器、倍压整流电路以及稳压电路。

13、试以二倍压电路为例，说明倍压电路的工作原理。

答：把变压器次级绕组上的交流高压整流并倍压到所需直流高压的过程。

变压器T的次级绕组输出峰值电压为V2的交流，则：

（1）正半周：假设T的输出端上负、下正，则D2因反向偏置截止，D1回路导通，对C1充电，在正半周结束前，C1两端

电压为V2;

（2）负半周：T的输出端上正、下负，则D1因反向偏置截止，D2回路导通，对C2充电，在负半周结束前，C2两端电压

为2倍V2，送至输出端口为2倍V2的直流。

15、为什么说大气后向散射对主动红外夜视仪性能将产生不利影响

答：在主动红外成像系统中，照明系统安装在接收器附近，在照射远距离目标时，探照灯光轴非常接近系统光轴。照射光束在大气传输过程中被大气散射，其中一部分后向散射将进入观察视场，在成像面上造成一个附加背景，从而降低成像的对比度和清晰度。在能见度差的情况下，这一影响是主动红外成像系统性能的一个基本限制因素，会对主动红外夜视仪性能产生不利影响。

16、选通技术用于主动红外夜视仪可取得怎样的效果

选通成像系统原理框图

答：选通技术是利用短脉冲光照明器和选通型像管，从时间上分开不同距离上的散射光和目标的反射光，使由被观察目标反射回来的辐射脉冲刚好在像管选通工作时到达像管并成像。由于辐射脉冲在投向目标过程中所产生的后向散射辐射到达接收器时，像管处于非工作状态，可减小后向散射对成像系统的影响。

19、简述直视微光成像系统对像增强器的要求。

答：在设计直视型夜视成像系统时，应当提高增强器极限分辨力m 0；为使系统性能尽可能达到光子噪声限，像增强器暗背景噪声应尽可能减小，通常要求20(2)

8A b L R C E πτ-<<;还要求像增强器有较高的G ；还需注意几点：像增强器的输入

输出窗类型、荧光屏类型以及调制传递函数（MTF ）。

20、试述像管使用自动亮度增益（ABC ）电路的目的及其工作原理。

答：目的：自动亮度控制电路的作用是通过控制像增强器外加电压的办法来控制它的增益，以达到控制荧光屏输出图像亮度的目的，扩大了微光成像系统的使用光度范围。

级联像增强器高压电源及ABC电路

工作原理：图为级联像增强器高压电源，其中包括典型的ABC电路。ABC电路实际是一个带负反馈的直流低压电源，输出的直流电压E1到直流变换电路，变为交流电压后再经升压变压器及倍压整流滤波电路后供给像增强器。图中R1、R2和稳压二极管D1构成比较电压回路；R W为取样电阻；C1为高频旁路电容；C2、C3为低频旁路电容。当比较回路电流大于BG1的基极电流Ib1时，分压电阻R1和D1上的电压为标准电压。当光阴极入射照度E c上升时，供给像增强器的电流上升，ABC电路的输出电压E1下降，最终导致供给像增强器的直流高压下降而降低了像管的增益，起到维持荧光屏亮度基本不变的作用。

21、物镜和像增强器的参数如何影响系统的极限分辨力的

答：图见P229 6-29。在像增强器暗噪声可忽略的前提下，物镜和像管参数对系统极限分辨特性的影响如图所示。

①物镜焦距从f’增大到10f’，在大于星光照度10-3lx情况下，系统分辨力得到明显改善，反之则改善很小；

②物镜直径从D增大到10D，在低于满月光10-1lx情况下，系统分辨力得到明显改善，大于满月光改善很小；

③光阴极灵敏度从s提高到10s，在低于10-2lx照度范围，系统得到最大改善；；

④增加系统积累时间t得与光灵敏度s类似的改善；

⑤提高像增强器极限分辨力m0，在10-4~10-1lx目标照度范围对系统分辨力提供一般的改善。当D、s、t一起增加时这种改善更有意义。

P245

22、为什么要对像增强器进行强光保护如何实现

答：因为若观察场景中一直存在强光源，则像管荧光屏会出现局部饱和，影响像管寿命，甚至造成像管不可逆的损坏。传统的防护方法有分压法和散焦法，但对观察有不利影响。

自动快门电路根据像管光电源大小对像管实施自动间断供电，可以防

强光。

23、试述像管增强器背景噪声对系统极限分辨特性的影响

答：像增强器存在的噪声（如暗噪声）将使像管输出图像对比度恶化，分辨力下降。像增强器存在等效背景照度Eo时，系统极限分辨角增大，表示如下

P295

1、何为摄像管简述摄像管的工作原理

答、电视摄像是将两维空间分布的光学图像转换为一维时间变化的视频信号的过程，完成这一过程的器件称为摄像管。

工作原理：

A、摄像管光敏元件接受输入图像的副照度进行光电转换，将两

维空间分布的光强转变为两维分布的电荷量。

B、摄像管电荷存储元件在一帧周期内连续积累光敏元件产生

的电荷，并保持电荷量的空间分布，这一存储电荷的元件称

之为靶。

C、摄像管电子枪产生空间两维扫描的电子束，在一帧周期内完

成全靶面的扫描，逐点扫描的电子束到达靶面的电荷量与靶

面存储的电荷量相关，受靶面存储的电荷量的调制，在输出

电路上产生与被扫描点辐照射强度成比例的信号，即视频信

号。

3、摄像管的结构由几部分组成各部分的作用是什么

答：主要由光电变换与存储部分和信号阅读部分两大部分组成。

A、光电变换与存储部分：将光学图像变成电荷图像，并在整个

帧周期内在靶上连续地对图像上的任一像元积累电荷信号。

B、信号阅读部分：从靶面上取出信号

4、摄像管是怎样分类的按光电变换的形式可分为哪几类按视频信号读出方式又可分为哪几类

答：可按下面3种方法分类：a 按电荷积累方式分类b按光电变换形式分类 c 按视频信号读出方式分类

其中按b可分为：外光电变换型和内光电变换型

按c可分为：信号板输出型和双面靶输出型

17、热释电摄像管的靶有什么特点具有什么性质

答：（1）热释电摄像管的靶是热释电靶，是具有热释电效应的铁电体材料所制成的；

（2）性质：①利用热释电效应工作，仅对随时间变化的热辐射有响应；

②是良好的绝缘体，容易积累电荷。

20、简述热释电摄像管的工作过程。为什么要给热释电摄像管靶加基底电荷目前产生基底电荷有哪几种方式

答：（1）工作过程：具体答案在课本节（P285~P289），这里只写大标题

①热释电靶的单筹化；

②靶面电荷图像的形成；

③热释电靶电荷图像的读出。

(2)加基底电荷的原因：

①靶面电荷图像形成时：靶面的信号电荷是由扫描电子束的负电荷着靶后才形成视频信号的，故靶面信号电荷必须为正。而靶是绝缘体，信号电荷又是静电的束缚电荷，扫描电子束着靶的负电荷不能在帧周期内导走，所以为了防止热释电摄像管中靶面上产生负电

荷积累，必须在每次电子束扫描后都给靶面提供一定量的正电荷；

②电荷图像读出时：同上

（3）方法：二次电子发射法；摄像管内充气法；泄漏电流法。

21、热释电摄像管工作时有什么要求对应这几种要求又哪几种工作方式各有何优缺点

答：热释电靶面上的静电电荷面密度随靶温度变化而产生相应的变化。为了能连续摄取图像，要求热释电摄像管在每次电子束扫描靶面后，能够重新产生靶面的静电电荷图像。具体方法：平移式：

摄全景式：——优点：装置简单。但图像总在运动，不便于观察，热目标后边缘有黑色拖尾

斩光式——缺点：附加斩光装置及其相关系统，斩光速度与扫描速度协调，必须加校正电路将负极性新后倒相

P366

3、什么是CCD的开启电压为什么实际工作中CCD的开启电压必须考虑平带电压平带电压又是怎样的

解：CCD开始产生沟道所需要的栅压就是开启电压。

理想的MOS系统的C（V g）特性往往与实际测得的C（V g）特性不完全一致，这是因为没有考虑金属电极和半导体的功函数差Φms、Si-SiO2界面上存在的表面电荷Q ss以及在SiO2中因玷污产生的可动电荷等因素的影响作用，所以，必须对理想情况下的结果进行修正。

由于上述因素的影响，表面能带向下弯曲，为了使表面能带由弯曲变成平直，恢复平带状态，而在金属栅极上所加的负的偏压就是平带电压。（P302）

5. 什么是界面态怎样减少界面态的影响什么是“胖零”工作模式为什么SCCD要采用“胖零”工作模式

解：界面态即界面陷阱电荷，主要是指Si-SiO2界面处处于禁带中的局部能级，它可在短时间与衬底半导体交换电荷，是表面复合和散射的主要成因，它主要是对表面沟道的CCD的转移效率产生重大影响。

采用埋沟CCD可避开界面态俘获信号电荷的不良影响。要减少界面态的影响，可采用“胖零”工作模式。

“胖零”工作模式：用一定数量的基底电荷先将界面态填满，当信号电荷注入时，信号电荷被俘获的几率变小，而从界面态释放出来的电荷又可以跟上原来的电荷包。信号电荷包损失到界面态中去的电荷，可能与它从界面态得到的电荷相等，从而在一定程度上减少了界面态带来的影响。

SCCD的电荷转移损失很大，引入“胖0”电荷后，可使CCD界面引起的电荷转移损失

降到最小。

6、简述BCCD工作原理，说明BCCD工作的特点，并与SCCD比较各自的优缺点。

解

7、以三相CCD为例，说明决定其工作频率的上下限因素是什么

解：

9、面阵CCD有几种工作模式各有什么优缺点

解：常见面阵CCD摄像器件有两种结构：行间转移结构（LT-CCD）和帧/场转移结构(FT-CCD)。

10、什么是增强型CCD增强型CCD有哪些耦合类型或工作方式

答：像增强器与CCD耦合在一起，构成图像增强型CCD(ICCD)。

增强型CCD有两种耦合方式：光学耦合方式和光纤耦合方式。

P366

12．简述CMOS器件的成像原理，比较CMOS器件与CCD器件在工作原理上的异同，各有什么公优缺点

答：

CMOS图像传感器的光电转换原理与CCD基本相同，其光敏单元受到光照后产生光生电子。而信号的读出方法却与CCD不同，每个CMOS源像素传感单元都有自己的缓冲放大器，而且可以被单独选址和读出，工作时仅需工作电压信号，而CCD读取信号需要多路外部驱动。

优缺点比较：CMOS与CCD图像传感器相比，具有功耗低、摄像系统尺寸小，可将图像处理电路与MOS图像传感器集成在一个芯片上等优点，但其图像质量（特别是低亮度环境下）与系统灵活性与CCD的相比相对较低。

灵敏度代表传感器的光敏单元收集光子产生电荷信号的能力，而CCD灵敏度较CMOS高30%～50%。电子-电压转换率表示每个信号电子转换为电压信号的大小，由于CMOS在像元中采用高增益低功耗互补放大器结构，其电压转换率略优于CCD。动态范围表示器件的饱和信号电压与最低信号阈值电压的比值，在可比较的环境下，CCD的动态范围约比CMOS的高两倍。CMOS图像传感器的响应

均匀性较CCD有较大的差距。标准CMOS具有较高的暗电流（1 nA/cm2，最低100 pA/cm2），而精心制作的CCD的暗电流密度为2～10 pA/cm2。由于大部分相机电路可与COMS在同一芯片上制作，信号及驱动传输距离缩短，电感、电容及寄生延尺降低，信号读出采用X-Y寻址方式，CMOS工作速度优于CCD。

P395

2．微光电视的含义及其特点是什么

答：微光电视利用月光、星光、气体辉光及其散射光所形成的自然环境照明，获取被摄目标场景的可见光图像，因此又称低照度电视（LLLTV）系统。通常摄像靶面照度在1Lx以下为微光电视。

特点：（1）图像信号转换成一维的电信号后，除可对信号进行频率特性补偿、

γ校正等处理外，还可利用当前迅速发展的数字图像外理技术，改善显示图像的质量，增加图像的信息量。

（2）可实现图像的远距离传送，并可遥控摄像。

（3）改善了观察条件，可多人、多地点同时观察。

（4）可对被观察景物的图像信息作长时间录像存储，便于进一步分析研究。

但通常微光电视在体积、质量、功耗和操作维修等方面较逊于直视微光系统，特别是在图像分辨力的提高方面，微光电视系统已落后于直视微光系统。3．目前国际上成熟的三种标准彩色电视制式是哪三种我国现行的电

视体制的主要参数是什么

答：

6．摄影物镜的长焦距、中焦距和短焦距镜头大致是怎么划分的

答：

7．摄像物镜为什么存在最近摄影距离

答：

高斯公式：

P475

2、红外探测器要求哪些工作条件为什么

答：1）工作条件：入射辐射的光谱分布（入射到探测器相应平面上的光谱分布及空间辐射频率），探测器的几何参数（探测器的面积、形状及接受入射辐射信号的立体角），探测器的输出信号（信号电压和噪声电压），探测器的工作温度与背景辐射，探测器的阻抗，特殊工作条件（对于某些特殊器件还有湿度、入射辐射功率、视场立体角以及背景温度等）。

2）原因：一个探测器的性能参数往往与探测器的测量方法和使用条件、几何尺寸及物理性质密切相关。所以，在给出性能参数的同时，必须说明其工作条件。

6、简述SPRITE探测器的工作原理及其优点，导出其响应度关系式，分析提高响应度的途径。

答：1）优点：

2）原理：

光电检测技术课程作业及答案(打印版)

思考题及其答案 习题01 一、填空题 1、通常把对应于真空中波长在（0.38m μ）围的电磁辐射称 μ）到（0.78m 为光辐射。 2、在光学中，用来定量地描述辐射能强度的量有两类，一类是（辐射度学量），另一类是(光度学量)。 3、光具有波粒二象性，既是（电磁波），又是（光子流）。光的传播过程中主要表现为（波动性），但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的（粒子性）。 二、概念题 1、视见函数：国际照明委员会（CIE）根据对许多人的大量观察结果，用平均值的方法，确定了人眼对各种波长的光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V(λ),或称视见函数。 2、辐射通量：辐射通量又称辐射功率，是辐射能的时间变化率，单位为瓦(1W=1J/s)，是单位时间发射、传播或接收的辐射能。 3、辐射亮度：由辐射表面定向发射的的辐射强度，除于该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。单位为(瓦每球面度平方米) 。 4、辐射强度：辐射强度定义为从一个点光源发出的，在单位时间、给定方向上单位立体角所辐射出的能量，单位为W／sr(瓦每球面度)。 三、简答题 辐射照度和辐射出射度的区别是什么？ 答：辐射照度和辐射出射度的单位相同，其区别仅在于前者是描述辐射接

收面所接收的辐射特性，而后者则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。 四、计算及证明题 证明点光源照度的距离平方反比定律，两个相距10倍的相同探测器上的照度相差多少倍？答： 2 22 4444R I R I dA d E R dA d E R I I ===∴=ππφπφφπφ＝的球面上的辐射照度为半径为又＝的总辐射通量为在理想情况下，点光源设点光源的辐射强度为 ()1 2222222221 122 12 11001001010E E L I E L I L I L I E R I E L L L L =∴====∴= = 又的距离为第二个探测器到点光源， 源的距离为设第一个探测器到点光 习题02 一、填空题 1、物体按导电能力分（绝缘体）（半导体）（导体）。 2、价电子的运动状态发生变化,使它跃迁到新的能级上的条件是（具有能向电子提供能量的外力作用）、（电子跃入的那个能级必须是空的）。 3、热平衡时半导体中自由载流子浓度与两个参数有关：一是在能带中（能态的分布），二是这些能态中（每一个能态可能被电子占据的概率）。 4、半导体对光的吸收有（本征吸收）（杂质吸收）（自由载流子吸收）（激子吸收）（晶格吸收）。半导体对光的吸收主要是（本征吸收）。 二、概念题 1、禁带、导带、价带：

机械原理课后答案-高等教育出版社

机械原理作业 第一章结构分析作业 1.2 解： F = 3n－2P L－P H = 3×3－2×4－1= 0 该机构不能运动，修改方案如下图： 1.2 解： （a）F = 3n－2P L－P H = 3×4－2×5－1= 1 A点为复合铰链。（b）F = 3n－2P L－P H = 3×5－2×6－2= 1 B、E两点为局部自由度, F、C两点各有一处为虚约束。

（c）F = 3n－2P L－P H = 3×5－2×7－0= 1 FIJKLM为虚约束。1.3 解： F = 3n－2P L－P H = 3×7－2×10－0= 1 1）以构件2为原动件，则结构由8－7、6－5、4－3三个Ⅱ级杆组组成，故机构为Ⅱ级机构(图a)。 2）以构件4为原动件，则结构由8－7、6－5、2－3三个Ⅱ级杆组组成，故机构为Ⅱ级机构(图b)。 3）以构件8为原动件，则结构由2－3－4－5一个Ⅲ级杆组和6－7一个Ⅱ级杆组组成，故机构为Ⅲ级机构(图c)。 (a) (b) (c)

第二章 运动分析作业 2.1 解：机构的瞬心如图所示。 2.2 解：取mm mm l /5=μ作机构位置图如下图所示。 1.求D 点的速度V D 13P D V V =

而 25241314==P P AE V V E D ，所以 s mm V V E D /14425241502524=?== 2. 求ω1 s r a d l V AE E /25.11201501===ω 3. 求ω2 因 98382412141212==P P P P ωω ，所以s rad /46.0983825.1983812=?==ωω 4. 求C 点的速度V C s mm C P V l C /2.10154446.0242=??=??=μω 2.3 解：取mm mm l /1=μ作机构位置图如下图a 所示。 1. 求B 2点的速度V B2 V B2 =ω1×L AB =10×30= 300 mm/s 2.求B 3点的速度V B3 V B3 ＝ V B2 ＋ V B3B2 大小 ？ ω1×L AB ？ 方向 ⊥BC ⊥AB ∥BC 取mm s mm v /10=μ作速度多边形如下图b 所示，由图量得： mm pb 223= ，所以 s mm pb V v B /270102733=?=?=μ 由图a 量得：BC=123 mm , 则 mm BC l l BC 1231123=?=?=μ 3. 求D 点和E 点的速度V D 、V E 利用速度影像在速度多边形，过p 点作⊥CE ，过b 3点作⊥BE ，得到e 点；过e 点作⊥pb 3，得到d 点 , 由图量得： mm pd 15=，mm pe 17=， 所以 s mm pd V v D /1501015=?=?=μ ， s mm pe V v E /1701017=?=?=μ；

传输原理课后习题-答案

第二章 流体静力学（吉泽升版） 2-1作用在流体上的力有哪两类，各有什么特点? 解:作用在流体上的力分为质量力和表面力两种。质量力是作用在流体内部任何质点上的力，大小与质量成正比，由加速度产生，与质点外的流体无关。而表面力是指作用在流体表面上的力，大小与面积成正比，由与流体接触的相邻流体或固体的作用而产生。 2-2什么是流体的静压强，静止流体中压强的分布规律如何? 解： 流体静压强指单位面积上流体的静压力。 静止流体中任意一点的静压强值只由该店坐标位置决定，即作用于一点的各个方向的静压强是等值的。 2-3写出流体静力学基本方程式，并说明其能量意义和几何意义。 解:流体静力学基本方程为：h P h P P P Z P Z γργ γ +=+=+ =+ 002 21 1g 或 同一静止液体中单位重量液体的比位能 可以不等，比压强也可以不等，但比位 能和比压强 可以互换，比势能总是相等的。 2-4如图2-22所示，一圆柱体d ＝0.1m ，质量M ＝50kg ．在外 力F ＝520N 的作用下压进容器中，当h=0.5m 时达到平衡状态。求测压管中水柱高度H ＝? 解：由平衡状态可知： )()2/() mg 2 h H g d F +=+ρπ（ 代入数据得H=12.62m 2.5盛水容器形状如图2.23所示。已知hl ＝0.9m ，h2＝0.4m ，h3＝1.1m ，h4＝0.75m ，h5＝1.33m 。求各点的表压强。 解：表压强是指：实际压强与大气压强的差值。 )(01Pa P = )(4900)(g 2112Pa h h P P =-+=ρ )(1960)(g 1313Pa h h P P -=--=ρ )(1960 34Pa P P -== )(7644 )(g 4545Pa h h P P =--=ρ

电路理论基础课后习题答案 陈希有主编 第一章

答案1.1 解：图示电路电流的参考方向是从a 指向b 。当时间t <2s 时电流从a 流向b,与参考方向相同，电流为正值；当t >2s 时电流从b 流向a ，与参考方向相反，电流为负值。所以电流i 的数学表达式为 2A 2s -3A 2s t i t ? 答案1.2 解：当0=t 时 0(0)(59e )V 4V u =-=-<0 其真实极性与参考方向相反，即b 为高电位端，a 为低电位端； 当∞→t 时 ()(59e )V 5V u -∞∞=-=>0 其真实极性与参考方向相同， 即a 为高电位端，b 为低电位端。 答案1.3 解：(a)元件A 电压和电流为关联参考方向。元件A 消耗的功率为 A A A p u i = 则 A A A 10W 5V 2A p u i === 真实方向与参考方向相同。 (b) 元件B 电压和电流为关联参考方向。元件B 消耗的功率为 B B B p u i = 则 B B B 10W 1A 10V p i u -===- 真实方向与参考方向相反。 (c) 元件C 电压和电流为非关联参考方向。元件C 发出的功率为 C C C p u i = 则 C C C 10W 10V 1A p u i -===-

真实方向与参考方向相反。 答案1.4 解：对节点列KCL 方程 节点③: 42A 3A 0i --=，得42A 3A=5A i =+ 节点④: 348A 0i i --+=，得348A 3A i i =-+= 节点①: 231A 0i i -++=，得231A 4A i i =+= 节点⑤: 123A 8A 0i i -++-=，得123A 8A 1A i i =+-=- 若只求2i ，可做闭合面如图(b)所示，对其列KCL 方程，得 28A-3A+1A-2A 0i -+= 解得 28A 3A 1A 2A 4A i =-+-= 答案1.5 解：如下图所示 (1)由KCL 方程得 节点①： 12A 1A 3A i =--=- 节点②： 411A 2A i i =+=- 节点③： 341A 1A i i =+=- 节点④： 231A 0i i =--= 若已知电流减少一个，不能求出全部未知电流。 (2)由KVL 方程得

光电检测技术作业答案

光电检测技术作业2 光电导灵敏度S g = 0.5X10 -6S/lx，1. 设某只CdS光敏电阻的最大功耗为30mW， =0 。试求当 CdS 光敏电阻上的偏置电压为 20V 时的极限照度。 暗电导 g 2. 在如图所示的照明灯控制电路中，将上题所给的CdS光敏电阻用作光电传感 器，若已知继电器绕组的电阻为 5 K ，继电器的吸合电流为2mA，电阻R 1K 。求为使继电器吸合所需要的照度。要使继电器在 3lx时吸合，问应如何调整电阻器R？

3. 在如图所示的电路中，已知R b 820 ，R e 3.3k ,U w 4V，光敏电 阻为R p ，当光照度为40lx时输出电压为6V，80lx时为9V。设该光敏电阻在30~100lx之间的 值不变。试求： （1）输出电压为8V时的照度。 （2）若R e增加到6k ，输出电压仍然为8V，求此时的照度。 （3）若光敏面上的照度为70lx，求R e 3.3k 与R e 6k 时输出的电压。（4）求该电路在输出电压为 8V时的电压灵敏度。

4. 影响光生伏特器件频率响应特性的主要因素有哪些？为什么PN结型硅光电二极管的最高工作频率小于等于107Hz？ 5为什么在光照度增大到一定程度后，硅光电池的开路电压不再随入射照度的增大而增大？硅光电池的最大开路电压为多少？为什么硅光电池的有载输出电压总小于相同照度下的开路电压？ 6硅光电池的内阻与哪些因素有关？在什么条件下硅光电池的输出功率 最大？ 答：（1）极电容，串接电阻，串接电阻越小越好。 （2）显然，存在着最佳负载电阻Ropt，在最佳负载电阻情况下负载可以获得最大的输出功率Pmax

电路原理练习题一及答案

、选择题 已知ab 两点之间电压为10V ，电路如下图所示，则电阻 R 为( A 、愈慢 B 、愈快 C 、先快后慢 D 、先慢后快 有一电感元件，X L =5i 」，其上电压u=10si n( ? ■ t+600 )V,则通过的电流i 的相 量 ( ) C 、I = 2 -300 A D 、1= 2 300A F 面关于阻抗模的表达式正确的是( ) 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 就 8、 为 9、 A 、0 门 B 、— 5 门 C 、5 门 D 、10 门 A 、丄 I R 1 R 2 B 、亠 I R R 2 在上图2示电路中，发出功率的是( A 、电阻 B 、电压源和电流源 叠加定理用于计算( ) A 、 线性电路中的电压、电流和功率； B 、 线性电路中的电压和电流； C 、 非线性电路中的电压、电流和功率； D 、 非线性电路中的电压和电流。 将下图所示电路化为电流源模型，其电流 ) C 、电压源 电流源 A 、 B 、 C 、 D I S 和电阻R 为 1A ，1 'J 1A ，21'.1 2A ，1'J 2A ，2'? 在直流稳态时，电感元件上 A 、有电流，有电压 C 、有电流，无电压 在电路的暂态过程中，电路的时间 常数 ( ) B 、 ) 无电流，有电压 无电流，无电压 ?愈大，贝U 电流和电压的增长或衰减 A 、I =50^150° A B 、 I =2 .2 150° A R 2 ) C I R 2 + 2V

u U U U A 、 Z = — B 、 Z= — C 、 Z = — D 、Z =— i I I I 10、u=10-、2sinC.t-3O 0 )V 的相量表示式为( ) A 、U =10/-30°V B 、U =10 .. 2/ -300 V C 、U =10. 300 V D 、U =10.,2. 300 V 11、已知电路如下图所示，贝皿压电流的关系式为（ ） 13、在图示电路中，电压源发出功率的为（ A 、 6W B 、 12W C 、 30W D 、 35W 14、下列关于戴维宁定理描述不正确的是（ ） A 、 戴维宁定理通常用于含独立电源、线性电阻和受控源的一端口网络； B 、 戴维宁等效电阻R eq 是指有源一端口内全部独立电源置零后的输入电阻; C 、在数值上，开路电压 U OC 、戴维宁等效电阻 R eq 和短路电流I sC 于满足 U OC = R eq I SC ； D 、求解戴维宁等效电阻R eq 时，电流源置零时相当于短路，电压源置零时相 当于开路 12、 B 、U= — E —RI :U 的值等于（ C 、U= E+RI ) D 、U= E —RI A 、 B 、 11V 12V 13V 14V U + A 、U= — E+RI I 在下图示电路中，电压 1「

冶金传输原理课后答案

1、什么是连续介质，在流体力学中为什么要建立连续介质这一理论模型？ 答：（1）连续介质是指质点毫无空隙的聚集在一起，完全充满所占空间的介质。 （2）引入连续介质模型的必要性：把流体视为连续介质后，流体运动中的物理量均可以看为空间和时间的连续函数，就可以利用数学中的连续函数分析方法来研究流体运动，实践表明采用流体的连续介质模型，解决一般工程中的流体力学问题是可以满足要求的。 1-9 一只某液体的密度为800kg/,求它的重度及比重。 解: 重度：γ=ρg=800*9.8=7840kg/(˙) 比重：ρ/=800/1000=0.8 注：比重即相对密度。液体的相对密度指该液体的密度与一个大气压下4℃水的密度（1000kg/）之比---------------------------------------------课本p4。 1-11 设烟气在标准状态下的密度为1.3kg/m3，试计算当压力不变温度分别为1000℃和1200℃时的密度和重度 解：已知：t=0℃时，0=1.3kg/m3,且= 则根据公式 当t=1000℃时，烟气的密度为 kg/m3=0.28kg/m3烟气的重度为 kg/m3=2.274kg/m3 当t=1200℃时，烟气的密度为 kg/m3=0.24kg/m3烟气的重度为 kg/m3=2.36kg/m3

1—6 答：绝对压强：以绝对真空为起点计算的压力，是流体的实际，真实压力，不随大气压的变化而变化。 表压力：当被测流体的绝对压力大于外界大气压力时，用压力表进行测量。压力表上的读数（指示值）反映被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值，称为表压力。既：表压力=绝对压力-大气压力真空度：当被测流体的绝对压力小于外界大气压力时，采用真空表测量。真空表上的读数反映被测流体的绝对压力低于大气压力的差值，称为真空度。既：真空度=︱绝对压力-大气压力︱=大气压力-绝对压力 1-8 1 物理大气压（atm）= 760 mmHg = 1033 2 mm H2O 1 物理大气压（atm） = 1.033 kgf/cm 2 = 101325 Pa 1mmH20 = 9.81 Pa 1-21 已知某气体管道内的绝对压力为117kPa，若表压为70kPa，那么该处的绝对压力是多少（已经当地大气压为98kPa），若绝对压力为68.5kPa 时其真空度又为多少？ 解：P 绝=P 表+P 大气 =70kPa+98kPa =168kPa P 真=-(P 绝-P 大气) =-(68.5kPa-98kPa) =29.5kPa 1、气体在什么条件下可作为不可压缩流体？ 答：对于气体，在压力变化不太大（压力变化小于10千帕）或流速

电路原理习题及答案

电路原理习题 习题作业1 一、单项选择题：在下列各题中，有四个备选答案，请将其中唯一正确的答案填入题干的括号中。 (本大题共3小题，总计29分) 1、(本小题6分) 电路如图所示, 若R 、U S 、I S 均大于零，, 则电路的功率情况为 A. 电阻吸收功率, 电压源与电流源供出功率 B. 电阻与电压源吸收功率, 电流源供出功率 C. 电阻与电流源吸收功率, 电压源供出功率 D. 电阻吸收功率, 电流源供出功率，电压源无法确定 答( ) U I S 2、(本小题9分) 若电流表A 读数为零, 则R 与I 的值分别为 A. 6 Ω, 2.5 A B. 8 Ω, -2.5 A C. 6 Ω, 1 A D. 0.66 Ω, 15 A 答( ) a b

3、(本小题14分) 用叠加定理可求得图示电路中ab 端的开路电压U ab 为 A. 8.5 V B. 7.5 V C. 6 V D. 6.5 V 答( ) ab - 二、填充题：在下列各题中，请将题止所要求的解答填入题干中的各横线上方内。 (本大题共2小题，总计31分) 1、(本小题12分) 图示电路中的电流=I A ,电压=U V . 105 A o 2、(本小题19分) 图示正弦交流电路，已知t u 3 10cos 2100=V ，电源向电路提供功率P =200W ，L u 的有效值为50V ，求R 和L 。 L u + 三、非客观题 ( 本 大 题40分 ) 电路及外施电压波形如图所示，求电感贮能的最大值，并表明t >2s 时电阻所消耗的能量等于该值。

t s 习题作业2 一、单项选择题：在下列各题中，有四个备选答案，请将其中唯一正确的答案填入题干的括号中。 (本大题共3小题，总计34分) 1、(本小题9分) 电路如图所示, 若R 、U S 、I S 均大于零，, 则电路的功率情况为 A. 电阻吸收功率, 电压源与电流源供出功率 B. 电阻与电流源吸收功率, 电压源供出功率 C. 电阻与电压源吸收功率, 电流源供出功率 D. 电阻吸收功率，供出功率无法确定 答( ) U I S 2、(本小题8分) 用叠加定理可求得图示电路中电压u 为 A. ()1+cos t V B. ()5-cos t V C. ()53-cos t V D. 513-?? ?? ?cos t V 答( )

光电检测技术考试试卷

光电检测技术期中考试试卷 2014 一．选择题（20分） 1．对于费米能级，以下说法不正确的是（ ） A 一个平衡的系统只能有唯一一个费米能级 B 电子占据率为0.5时所对应的能级 C p 型半导体材料费米能级靠近价带顶 D n 型半导体材料费米能级靠近价带顶 2．负电子亲和势阴极和正电子亲和势比较有重要差别，参与发射的的电子（ ） A 不是冷电子，而是热电子 B 不是热电子，而是冷电子 C 既是冷电子，又是热电子 D 既不是冷电子，也不是热电子 3．下列器件按照响应速度由快到慢的顺序，正确的是（ ） A PIN 光电二极管 PN 结光电二极管 光电三极管 光敏电阻 B PIN 光电二极管 光敏电阻PN 结光电二极管 光电三极管 C 光电三极管 PIN 光电二极管 光敏电阻PN 结光电二极管 D PN 结光电二极管 光电三极管 PIN 光电二极管 光敏电阻 4．下列探测器的光－电响应时间，由少数载流子的寿命决定： （ ） A 光电导探测器 B 光电二极管 C 光电倍增管 D 光电倍增管 5．对于光敏电阻，下列说法不正确的是( ) A 弱光照下，光电流与照度之间具有良好的线性关系 B 光敏面做成蛇形，有利于提高灵敏度 C 光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动 D 光敏电阻具有前历效应 6．下列光源中哪一种光源，可作为光电探测器在可见光区的积分灵敏度测量标准光源：（ ） A 氘灯 B 低压汞灯 C 色温2856K 的白炽灯 D 色温500K 的黑体辐射器 7．当黑体的温度升高时，其峰值光谱辐射出射度所对应的波长的移动方向为（ ） A.向短波方向移动 B.向长波方向移动 C.不移动 D.均有可能 8．表中列出了几种国外硅APD 的特性参数 根据表中数据，要探测830nm 的弱光信号，最为合适的器件是 （ ） A C30817E B C30916E C C30902E D C30902S 9．已知甲、乙两厂生产的光电器件在色温2856K 标准钨丝灯下标定出的灵敏度分别为uW uA S e /5=， lm A o S v /4.=，则甲乙两厂中光电器件灵敏度比较结果正确的是（ ） A. 甲场灵敏度高 B. 乙场灵敏度高 C. 甲乙两场灵敏度一样高 D. 无法比较

机械原理课后答案第章

第6章作业6—1什么是静平衡?什么是动平衡?各至少需要几个平衡平面?静平衡、动平衡的力学条件各是什么? 6—2动平衡的构件一定是静平衡的，反之亦然，对吗?为什么?在图示（a）（b）两根曲 上平衡。机构在基座上平衡的实质是平衡机构质心的总惯性力，同时平衡作用在基座上的总惯性力偶矩、驱动力矩和阻力矩。 6—5图示为一钢制圆盘，盘厚b=50 mm。位置I处有一直径φ=50 inm的通孔，位置Ⅱ=0.5 kg的重块。为了使圆盘平衡，拟在圆盘上r=200 mm处制一通孔，试求处有一质量m 2 此孔的直径与位置。(钢的密度ρ=7.8 g／em3。)

解根据静平衡条件有: m 1r I +m 2 r Ⅱ +m b r b =0 m 2r Ⅱ =0 . 5×20=10 kg.cm m 1r 1 =ρ×(π/4) ×φ2×b×r 1 =7.8 ×10-3×(π/4)×52×5 ×l0=7.66 kg.cm 6， 。 m 2r 2 =0.3×20=6 kg.cm 取μ W =4(kg.cm)/cm作质径积矢量多边形如图 m b =μ W W b /r=4×2.4／20=0.48 kg，θ b =45o 分解到相邻两个叶片的对称轴上

6—7在图示的转子中，已知各偏心质量m 1=10 kg，m 2 =15 k，m 3 =20 kg，m 4 =10 kg它们的 回转半径大小分别为r 1=40cm，r 2 =r 4 =30cm，r 3 =20cm，方位如图所示。若置于平衡基面I及 Ⅱ中的平衡质量m bI 及m bⅡ 的回转半径均为50cm，试求m bI 及m bⅡ 的大小和方位(l 12 =l 23 =l 34 )。 解根据动平衡条件有 以μ W 作质径积矢量多边形，如图所示。则 6 。若 m bⅡ=μ W W bⅡ /r b =0.9kg，θ bⅡ =255o (2)以带轮中截面为平衡基面Ⅱ时，其动平衡条件为 以μw=2 kg.crn／rnm，作质径积矢量多边形，如图 (c)，(d)，则 m bI =μ W W bI /r b ==2×27/40=1.35 kg，θ bI =160o

电路原理复习题含答案

电路原理复习题含答案 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

1.如图所示，若已知元件A 吸收功率6 W ，则电压U 为____3__V 。 2. 理想电压源电压由 本身 决定，电流的大小由 电压源以及外电路 决 定。 3.电感两端的电压跟 成正比。 4. 电路如图所示，则R P 吸= 10w 。 5.电流与电压为关联参考方向是指 电压与电流同向 。 实验室中的交流电压表和电流表，其读值是交流电的 有效值 6. 参考方向不同时，其表达式符号也不同，但实际方向 相同 。 7. 当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位将 改变 ，但任意两点 间电压 不变 。 8. 下图中，u 和i 是 关联 参考方向，当P= - ui < 0时，其实际上 是 发出 功率。 9.电动势是指外力（非静电力）克服电场力把 正电荷 从负极经电源内部移 到正极所作的功称为电源的电动势。 10.在电路中，元件或支路的u ，i 通常采用相同的参考方向，称之为 关联参考方向 . 11.电压数值上等于电路中 电动势 的差值。 12. 电位具有相对性，其大小正负相对于 参考点 而言。 13.电阻均为9Ω的Δ形电阻网络，若等效为Y 形网络，各电阻的阻值应为 3 Ω。 14、实际电压源模型“20V 、1Ω”等效为电流源模型时，其电流源=S I 20 A ，内阻=i R 1 Ω。 15.根据不同控制量与被控制量共有以下4种受控源：电压控制电压源、 电压 控电流源 、 电流控电压源 、 电流控电流源 。 16. 实际电路的几何 近似于其工作信号波长，这种电路称集 总参数电路。 17、对于一个具有n 个结点、b 条支路的电路，若运用支路电流法分析，则需 列出 b-n+1 个独立的KVL 方程。 18、电压源两端的电压与流过它的电流及外电路 无关 。 （填写有关/无 关）。 19、流过电压源的电流与外电路 有关 。（填写有关/无关）

机械原理课后题答案

选择填空： （1）当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时，该机构将（ B ）确定运动。 A.有； B.没有； C.不一定； （2）在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为（ A ）。 A.虚约束； B.局部自由度； C.复合铰链； （3）机构具有确定运动的条件是（B ）。 A.机构自由度数小于原动件数；机构自由度数大于原动件数； B.机构自由度数等于原动件数； （4）用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有（ B ）个自由度。 A.3； B.4； C.5； D.6； （5）杆组是自由度等于（ A ）的运动链。 A.0； B.1； C.原动件数。 （6）平面运动副所提供的约束为（ D ）。 A.1； B.2； C.3； D.1或2； （7）某机构为Ⅲ级机构，那么该机构应满足的必要充分条件是（ D ）。 A.含有一个原动件组； B.原动件； C.至少含有一个Ⅱ级杆组； D.至少含有一个Ⅲ级杆组； （8）机构中只有一个（D ）。 A.闭式运动链； B.原动件； C.从动件； D.机架。 （9）具有确定运动的差动轮系中其原动件数目（ C ）。 A.至少应有2个； B.最多有2个； C.只有2个； D. 不受限制。 （10）在加速度多边形中，连接极点至任一点的矢量，代表构件上相应点的____B__加速度；而其它任意两点间矢量，则代表构件上相应两点间的______加速度。 A.法向; 切向 B.绝对; 相对 C.法向; 相对 D.合成; 切向 （11）在速度多边形中，极点代表该构件上_____A_为零的点。

A.绝对速度 B.加速度 C.相对速度 D.哥氏加速度 （12）机械出现自锁是由于（ A ）。 A. 机械效率小于零； B. 驱动力太小； C. 阻力太大； D. 约束反力太大； （13）当四杆机构处于死点位置时，机构的压力角＿B ＿。 A. 为0 0； B. 为090； C. 与构件尺寸有关； （14）四杆机构的急回特性是针对主动件＿D ＿而言的。 D. 等速运动； E. 等速移动； F. 变速转动或变速移动； （15）对于双摇杆机构，最短构件与最长构件之和＿H ＿大于其余两构件长度之和。 G. 一定； H. 不一定； I. 一定不； （16）当铰链四杆机构的最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余的两杆长之和，此时，当取与最短杆向邻的构件为机架时，机构为＿K ＿；当取最短杆为机架时，机构为＿L ＿；当取最短杆的对边杆为机架，机构为＿J ＿。 J. 双摇杆机构； K. 曲柄摇杆机构； L. 双曲柄机构； M. 导杆机构； （17）若将一曲柄摇杆机构转化为双曲柄机构，可将＿N ＿。 N. 原机构曲柄为机架； O. 原机构连杆为机架； P. 原机构摇杆为机架； （18）平面两杆机构的行程速比系数K 值的可能取值范围是＿S ＿。 Q. 10≤≤K ； R. 20≤≤K ； S. 31≤≤K ； D ．21≤≤K ； （19）曲柄摇杆机构处于死点位置时＿U ＿等于零度。 T. 压力角； U. 传动角； V. 极位夹角。 （20）摆动导杆机构，当导杆处于极限位置时，导杆＿A ＿与曲柄垂直。 A. 一定； B. 不一定；

传输原理课后习题答案

2-1作用在流体上的力有哪两类，各有什么特点？ 解:作用在流体上的力分为质量力和表面力两种。质量力是作用在流体内部任何质点上的力， 大小与质量成正比，由加速度产生，与质点外的流体无关。而表面力是指作用在流体表面上的力，大小与面积成正比，由与流体接触的相邻流体或固体的作用而产生。 2-2什么是流体的静压强，静止流体中压强的分布规律如何？ 解：流体静压强指单位面积上流体的静压力。 静止流体中任意一点的静压强值只由该店坐标位置决定，即作用于一点的各个方向的静压强 是等值的。 2-3写出流体静力学基本方程式，并说明其能量意义和几何意义。 解:流体静力学基本方程为：乙E z2豆或P P0gh P0h 同一静止液体中单位重量液体的比位能可以不等，比压强也可以不等，但比位能和比压强 可以互换，比势能总是相等的。 2-4如图2-22所示，一圆柱体d= 0.1m，质量M = 50kg .在外 力F= 520N的作用下压进容器中，当h=0.5m时达到平衡状态。求测压管中水柱高度H = ? 解：由平衡状态可知：(F一mg2)g(H h) (d/2) 代入数据得H=12.62m 2.5盛水容器形状如图2.23所示。已知hl = 0.9m, 1.33m。求各点的表压强。 解：表压强是指：实际压强与大气压强的差值。 P 0(Pa) P2 P gg h2) 4900(Pa) BP g(h3 hj 1960(Pa) F4 P3 1960(Pa) F5 P4 g(h5 h4)7644(Pa)J:u~ i 二 =■ ■_- i— 1 — 用 1.21 h2= 0.4m, h3= 1.1m, h4= 0.75m, h5 =

电路原理课后习题答案

第五版《电路原理》课后作业 第一章“电路模型和电路定律”练习题 1-1说明题1-1图（a）、（b）中：（1）u、i的参考方向是否关联？（2）ui乘积表示什么功率？ （3）如果在图（a）中u>0、i<0；图（b）中u>0、i>0，元件实际发出还是吸收功率？ （a）（b） 题1-1图 解 （1）u、i的参考方向是否关联？ 答：(a) 关联——同一元件上的电压、电流的参考方向一致，称为关联参考方向； (b) 非关联——同一元件上的电压、电流的参考方向相反，称为非关联参考方向。（2）ui乘积表示什么功率？ 答：(a) 吸收功率——关联方向下，乘积p = ui > 0表示吸收功率； (b) 发出功率——非关联方向，调换电流i的参考方向之后，乘积p = ui < 0，表示 元件发出功率。 （3）如果在图(a) 中u>0，i<0，元件实际发出还是吸收功率？ 答：(a) 发出功率——关联方向下，u > 0，i < 0，功率p为负值下，元件实际发出功率； (b) 吸收功率——非关联方向下，调换电流i的参考方向之后，u > 0，i > 0，功率p为正值下，元件实际吸收功率； 1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下，写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程（即VCR）。 （a）（b）（c） （d）（e）（f） 题1-4图 解（a）电阻元件，u、i为关联参考方向。 由欧姆定律u = R i = 104 i （b）电阻元件，u、i为非关联参考方向 由欧姆定律u = - R i = -10 i （c）理想电压源与外部电路无关，故u = 10V （d）理想电压源与外部电路无关，故u = -5V

光电检测技术期末试卷试题大全

1、光电器件的基本参数特性有哪些? （响应特性噪声特性量子效率线性度工作温度） 响应特性分为电压响应度电流响应度光谱响应度积分响应度响应时间频率响应 噪声分类：热噪声散粒噪声产生-复合噪声1/f噪声信噪比S/N 噪声等效功率NEP 2、光电信息技术是以什么为基础，以什么为主体，研究和发展光电信息的 形成、传输、接收、变换、处理和应用。 （光电子学光电子器件） 3、光电检测系统通常由哪三部分组成 （光学变换光电变换电路处理） 4、光电效应包括哪些 外光电效应和内光电效应） 外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。 内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。 内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。 光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。 光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。 5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为 哪几种？ （光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池） 6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么？ （定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔） 7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出？ （交变辐射） 8、CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的 基本功能是什么？ （电荷CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。） 9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。 （直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法） 10、光热效应应包括哪三种。 （热释电效应辐射热计效应温差电效应） 11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么？ （一维PSD主要用来测量光点在一维方向的位置；二维PSD用来测定光点在平面上的坐标。） 12、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器，它的结构特点是有一个真空管，其他元件都在真空管中，真空光电器件包括哪两类。 （外光电效应光电管光电倍增管） 二、名词解释 1、响应度 （响应度（或称灵敏度）：是光电检测器输出信号与输入光功率之间关系的度量。）2、信噪比 （是负载电阻上信号功率与噪声功率之比）

机械原理课后全部习题答案

机械原理课后全部习题答案 目录 第1章绪论 (1) 第2章平面机构的结构分析 (3) 第3章平面连杆机构 (8) 第4章凸轮机构及其设计 (15) 第5章齿轮机构 (19) 第6章轮系及其设计 (26) 第8章机械运动力学方程 (32) 第9章平面机构的平衡 (39)

第一章绪论 一、补充题 1、复习思考题 1)、机器应具有什么特征机器通常由哪三部分组成各部分的功能是什么 2）、机器与机构有什么异同点 3）、什么叫构件什么叫零件什么叫通用零件和专用零件试各举二个实例。 4）、设计机器时应满足哪些基本要求试选取一台机器，分析设计时应满足的基本要求。 2、填空题 1)、机器或机构，都是由组合而成的。 2）、机器或机构的之间，具有确定的相对运动。 3）、机器可以用来人的劳动，完成有用的。 4）、组成机构、并且相互间能作的物体，叫做构件。 5）、从运动的角度看，机构的主要功用在于运动或运动的形式。 6）、构件是机器的单元。零件是机器的单元。 7）、机器的工作部分须完成机器的动作，且处于整个传动的。 8）、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的。 9）、构件之间具有的相对运动，并能完成的机械功或实现能量转换的的组合，叫机器。 3、判断题 1)、构件都是可动的。（） 2）、机器的传动部分都是机构。（） 3）、互相之间能作相对运动的物件是构件。（） 4）、只从运动方面讲，机构是具有确定相对运动构件的组合。（）5）、机构的作用，只是传递或转换运动的形式。（） 6）、机器是构件之间具有确定的相对运动，并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。（）

7）、机构中的主动件和被动件，都是构件。（） 2 填空题答案 1）、构件2）、构件3）、代替机械功4）、相对运动5）、传递转换6）、运动制造7）、预定终端8）、中间环节9）、确定有用构件 3判断题答案 1）、√2）、√3）、√4）、√5）、×6）、√7）、√

《电路原理》练习题及详细解析答案

第一章“电路模型和电路定律”练习题 1-1说明题1-1图（a）、（b）中：（1）u、i的参考方向是否关联？（2）ui乘积表示什么功率？ （3）如果在图（a）中u>0、i<0；图（b）中u>0、i>0，元件实际发出还是吸收功率？ （a）（b） 题1-1图 解：（1）题1-1图（a），u、i在元件上为关联参考方向。题1-1图（b）中，u、i在元件上为非关联参考方向。 （2）题1-1图（a）中，P=ui表示元件吸收的功率。题1-1图（b）中，P=ui表示元件发出的功率。 （3）题1-1图（a）中，P=ui<0表示元件吸收负功率，实际发出功率。题1-1图（b）中，P=ui>0，元件实际发出功率。 1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下，写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程（即VCR）。 （a）（b）（c） （d）（e）（f） 题1-4图 解：（1）题1-4图（a）中，u、i为非关联参考方向，u=10×103i。（2）题1-4图（b）中u、i为非关联参考方向，u=－10i。 （3）题1-4图（c）中u与电压源的激励电压方向相同u= 10V。（4）题1-4图（d）中u 与电压源的激励电压方向相反u= －5V。（5）题1-4图（e）中i与电流源的激励电流方向相同i=10×10-3A。（6）题1-4图（f）中i与电流源的激励电流方向相反i=－10×10-3A。 1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率（须说明是吸收还是发出）。 （a）（b）（c） 题1-5图

解：题1-5图（a）中流过15V电压源的2A电流与激励电压15V为非关联参考方向，因此，电压源发出功率PU发=15×2W=30W； 2A电流源的端电压为UA=（－5×2+15）=5V, 此电压与激励电流为关联参考方向，因此，电流源吸收功率PI吸=5×2W=10W; 电阻消耗功率PR=I2R=22×5W=20W，电路中PU发=PI吸+PR功率平衡。 题1-5图（b）中电压源中的电流IUS=(2-5/15)A=－1A，其方向与激励电压关联，15V的电压源吸收功率PUS吸=15×（－1A）=－15W 电压源实际发出功率15W。 2A电流源两端的电压为15V，与激励电流2A为非关联参考方向， 2A电流源发出功率PIS 发=2×15=30W 电阻消耗功率PR=152/5=45W，电路中PUS+PR=PIS发功率平衡。 题1-5图（c）中电压源折中的电流IUS=(2+15/5)A=5A方向与15V激励电压非关联，电压源发出功率PUS发=5×15=75W。 电流源两端的电压为15V，与激励电流2A为关联参考方向，电流源吸收功率PIS吸=2×15=30W， 电阻消耗功率PR=152/5=45W，电路中PUS发=PIS吸+PR功率平衡。 1-16 电路如题1-16图所示，试求每个元件发出或吸收的功率。 I 1 （a）（b） 题1-16图 解：题1-16图（a）中，应用KVL可得方程： －U+2×0.5+2U=0 解得： U=－1V 电流源电压U与激励电流方向为非关联，因此电流源发出功率为： PIS发=－1×0.5=－0.5W（实际吸收功率）。 电阻功率为： PR=0.52×2=0.5W VCVS两端的电压2U与流入电流方向关联，故吸收功率为 PUS吸=2U×0.5=－1W（实际发出功率）。 显然，PIS发=PUS吸+PR 题1-16图（b）中，在结点A应用KCL可得： I2=I1+2I1-3I1 再在左侧回路应用KVL可得： 2I1+3I1=2 解得： I1=0.4A 根据各电流、电压方向的关联关系，可知，电压源发出功率为： PUS发=2I1=0.8W CCCS发出功率为：

《电路原理》课后习题答案

第五版《电路原理》课后作业答案 第一章“电路模型和电路定律”练习题 1-1说明题1-1图（a）、（b）中：（1）u、i的参考方向是否关联（2）ui乘积表示什么功率（3）如果在图（a）中u>0、i<0；图（b）中u>0、i>0，元件实际发出还是吸收功率 （a）（b） 题1-1图 解 （1）u、i的参考方向是否关联 答：(a) 关联——同一元件上的电压、电流的参考方向一致，称为关联参考方向； (b) 非关联——同一元件上的电压、电流的参考方向相反，称为非关联参考方向。" （2）ui乘积表示什么功率 答：(a) 吸收功率——关联方向下，乘积p = ui > 0表示吸收功率； (b) 发出功率——非关联方向，调换电流i的参考方向之后，乘积p = ui < 0，表示 元件发出功率。 （3）如果在图(a) 中u>0，i<0，元件实际发出还是吸收功率 答：(a) 发出功率——关联方向下，u > 0，i < 0，功率p为负值下，元件实际发出功率； (b) 吸收功率——非关联方向下，调换电流i的参考方向之后，u > 0，i > 0，功率p为正值下，元件实际吸收功率； 1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下，写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程（即VCR）。 — （a）（b）（c） （d）（e）（f） 题1-4图 解（a）电阻元件，u、i为关联参考方向。 由欧姆定律u = R i = 104 i （b）电阻元件，u、i为非关联参考方向 由欧姆定律u = - R i = -10 i

（c ）理想电压源与外部电路无关，故 u = 10V （d ）理想电压源与外部电路无关，故 u = -5V $ (e) 理想电流源与外部电路无关，故 i=10×10-3A=10-2A （f ）理想电流源与外部电路无关，故 i=-10×10-3A=-10-2A 1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率（须说明是吸收还是发出）。 15V + - 5Ω 2A 15V +-5Ω 2A 15V + - 5Ω2A （a ） （b ） （c ） 题1-5图 " 、 解 （a ）由欧姆定律和基尔霍夫电压定律可知各元件的电压、电流如解1-5图（a ） 故 电阻功率 10220W R P ui ==?=吸（吸收20W ） 电流源功率 I 5210W P ui ==?=吸（吸收10W ） 电压源功率 U 15230W P ui ==?=发（发出30W ） （b ）由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图（b ） 故 电阻功率 12345W R P =?=吸（吸收45W ） 电流源功率 I 15230W P =?=发（发出30W ） 电压源功率 U 15115W P =?=发（发出15W ） （c ）由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图（c ） 故 电阻功率 15345W R P =?=吸（吸收45W ） ~ 解1-5图 解1-5图 解1-5图