光電基礎(chǔ)考試題庫及答案

一、單項選擇題（每題2分，共10題）1.光的本質(zhì)是（）A.僅為粒子B.僅為波C.具有波粒二象性D.以上都不對2.下列哪種現(xiàn)象不是光電效應的表現(xiàn)（）A.光生伏特效應B.康普頓效應C.外光電效應D.內(nèi)光電效應3.光電二極管在電路中通常工作在（）狀態(tài)。A.正向?qū)˙.反向截止C.反向擊穿D.正向飽和4.發(fā)光二極管發(fā)出的光的顏色取決于（）A.電流大小B.電壓大小C.制作材料D.外部環(huán)境5.光電池的開路電壓與光照強度（）A.成正比B.成反比C.成對數(shù)關(guān)系D.是非線性關(guān)系6.以下哪種光源是相干光源（）A.白熾燈B.太陽C.激光D.熒光燈7.光在真空中的傳播速度是（）A.3×10?m/sB.3×10?km/sC.3×10?km/sD.3×10?m/s8.下列光學元件中，能會聚光線的是（）A.凹透鏡B.平面鏡C.凸面鏡D.凸透鏡9.在光纖通信中，光信號主要是在光纖的（）中傳播。A.包層B.纖芯C.涂覆層D.護套10.當一束光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時（）A.一定發(fā)生全反射B.入射角大于臨界角時發(fā)生全反射C.入射角小于臨界角時發(fā)生全反射D.一定不會發(fā)生全反射答案：1.C2.B3.B4.C5.D6.C7.A8.D9.B10.B二、多項選擇題（每題2分，共10題）1.光電探測器的主要性能指標包括（）A.響應度B.量子效率C.噪聲等效功率D.探測率2.以下屬于內(nèi)光電效應的有（）A.光電導效應B.光生伏特效應C.光電發(fā)射效應D.塞貝克效應3.激光的特點包括（）A.方向性好B.亮度高C.單色性好D.相干性好4.影響光電池轉(zhuǎn)換效率的因素有（）A.材料特性B.光照強度C.溫度D.負載電阻5.下列關(guān)于光的干涉的說法正確的是（）A.兩列相干光疊加會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象B.光的干涉條紋間距與光的波長有關(guān)C.薄膜干涉是一種光的干涉現(xiàn)象D.只有頻率相同的光才能產(chǎn)生干涉6.光學系統(tǒng)的像差主要包括（）A.球差B.色差C.像散D.場曲7.在光電檢測系統(tǒng)中，噪聲的來源有（）A.光電探測器本身B.前置放大器C.信號傳輸線路D.外界環(huán)境干擾8.光的散射現(xiàn)象有（）A.瑞利散射B.米氏散射C.拉曼散射D.康普頓散射9.光纖的主要特性參數(shù)有（）A.數(shù)值孔徑B.損耗C.色散D.帶寬10.下列關(guān)于光電倍增管的說法正確的是（）A.具有很高的靈敏度B.放大倍數(shù)高C.可探測微弱光信號D.結(jié)構(gòu)簡單答案：1.ABCD2.AB3.ABCD4.ABCD5.ABCD6.ABCD7.ABCD8.ABCD9.ABCD10.ABC三、判斷題（每題2分，共10題）1.所有的光都能產(chǎn)生光電效應。（）2.光電導效應中，光照越強，材料的電阻越大。（）3.激光是人造光源。（）4.光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播。（）5.光電池在光照下產(chǎn)生的是直流電。（）6.凹面鏡對光線有發(fā)散作用。（）7.光纖只能傳輸可見光。（）8.光電探測器的量子效率總是小于1。（）9.光的衍射現(xiàn)象說明光沿直線傳播是近似規(guī)律。（）10.光生伏特效應可以將光能直接轉(zhuǎn)換為電能。（）答案：1.×2.×3.√4.√5.√6.×7.×8.√9.√10.√四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述光電效應的概念及其分類。答案：光電效應是指在光的照射下，某些物質(zhì)內(nèi)部的電子會被光子激發(fā)出來而形成電流的現(xiàn)象。分類有外光電效應（光照射到金屬表面，電子從金屬表面逸出）、內(nèi)光電效應（包括光電導效應和光生伏特效應，光電導效應是光照使半導體材料的電導率增加，光生伏特效應是光照在半導體PN結(jié)產(chǎn)生電動勢）。2.簡要說明激光產(chǎn)生的原理。答案：激光產(chǎn)生基于受激輻射原理。在工作物質(zhì)中，處于高能級的粒子在外界光子作用下躍遷到低能級，同時發(fā)射出與入射光子特性相同的光子。通過光學諧振腔，使得光子不斷得到放大和振蕩，從而輸出高強度、方向性好、單色性好的激光。3.說出光在光纖中傳播的原理。答案：光在光纖中傳播主要基于全反射原理。光纖由纖芯和包層組成，纖芯的折射率大于包層折射率。當光以一定角度入射到纖芯時，入射角大于臨界角，光就在纖芯和包層界面上發(fā)生全反射，從而沿著光纖傳播。4.簡述光電探測器的基本工作原理。答案：光電探測器基于光電效應工作。當光照射到探測器的光敏面時，根據(jù)不同的光電效應（外光電效應、內(nèi)光電效應），會產(chǎn)生電子發(fā)射、電導率變化或者電動勢等電學現(xiàn)象，然后通過外部電路對這些電學量進行檢測和處理。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論光的波粒二象性在現(xiàn)代科技中的應用。答案：在電子顯微鏡中利用電子的波動性提高分辨率。在光電探測器中利用光的粒子性進行光電轉(zhuǎn)換。激光的產(chǎn)生利用了光的粒子性，而激光的干涉、衍射等特性則體現(xiàn)了光的波動性，用于精密測量、光通信等領(lǐng)域。2.探討如何提高光電池的轉(zhuǎn)換效率。答案：可從材料方面，選擇合適的高轉(zhuǎn)換效率的半導體材料。優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)，如改善PN結(jié)特性?？刂乒庹諚l件，如合適的光照強度和均勻性。同時，降低溫度影響，采用散熱措施等。3.分析光纖通信相對于傳統(tǒng)通信方式的優(yōu)勢。答案：光纖通信具有大容量，可傳輸大量信息?？垢蓴_能力強，不受