紫外線監(jiān)測試題和答案一、單項選擇題（每題1分，共20分）1.某型號紫外輻射計在25℃、相對濕度60%條件下，用標(biāo)準(zhǔn)365nm光源校準(zhǔn)后，其響應(yīng)度為0.85μV/(μW·cm?2)。若將該儀器移至海拔3650m、溫度5℃、相對濕度20%的高原站點，未進行再校準(zhǔn)而直接測量，其讀數(shù)最有可能出現(xiàn)下列哪種情況？A.讀數(shù)比真實值低5%～8%B.讀數(shù)比真實值高10%～15%C.讀數(shù)與真實值差異<2%D.讀數(shù)比真實值低15%～20%答案：B解析：高原低溫和低濕度使石英窗口透射率升高，光電管暗電流下降，綜合導(dǎo)致儀器響應(yīng)度升高；經(jīng)驗表明未再校準(zhǔn)時可偏高10%～15%。2.根據(jù)CIES019/E:2020，用于戶外日曬紅斑觀測的寬帶UV指數(shù)儀，其光譜響應(yīng)曲線與CIE紅斑作用譜的吻合度須滿足：A.相對偏差<5%（290–400nm積分區(qū)間）B.加權(quán)擬合優(yōu)度R2≥0.85C.有效響應(yīng)波長范圍250–700nmD.在305nm與360nm兩點響應(yīng)比值為0.8±0.05答案：B解析：標(biāo)準(zhǔn)明確要求加權(quán)擬合優(yōu)度R2≥0.85，其余選項數(shù)值或范圍與條文不符。3.在臭氧柱總量為300DU的晴天，太陽天頂角30°時，地面UVB輻照度峰值波長最接近：A.290nmB.295nmC.305nmD.320nm答案：C解析：利用TUV5.3模型計算，300DU、30°SZA條件下，光譜在305nm處出現(xiàn)最大輻照度。4.下列哪項不是導(dǎo)致黑光型紫外燈輻照度衰降的主要機理？A.汞齊合金膜層氧化B.熒光粉量子效率下降C.石英管羥基含量增加D.鎮(zhèn)流器功率因數(shù)降低答案：D解析：鎮(zhèn)流器功率因數(shù)降低影響輸入電參數(shù)，但不直接造成燈管本身輻照度衰降。5.若采用雙單色儀系統(tǒng)測定太陽紫外光譜，設(shè)置波長采樣步長0.5nm，積分時間200ms/步，則完成290–400nm掃描所需時間約為：A.22sB.44sC.66sD.88s答案：B解析：(400290)/0.5=220步；220×0.2s=44s。6.對UVA光源進行空間均勻性測試時，探測器窗口直徑10mm，在距離光源表面50cm處，測得中心輻照度100μW/cm2，邊緣四點平均值為92μW/cm2，則其均勻性為：A.±4%B.±8%C.?8%D.+8%答案：C解析：均勻性通常用相對中心值偏差表示，(92?100)/100=?8%。7.采用化學(xué)露光計（草酸鐵鉀）測定累積紫外劑量，反應(yīng)量子產(chǎn)額Φ=1.26（254nm），若測得Fe3?濃度增加2.0×10??mol/L，光程1cm，則接收到的光子通量密度為：A.1.6×101?photon·cm?2B.3.2×101?photon·cm?2C.6.4×101?photon·cm?2D.9.5×101?photon·cm?2答案：B解析：N=Δc·N_A/Φ=2.0×10??×6.022×1023/1.26≈9.56×101?m?3=9.56×101?cm?3；劑量=光子通量密度。8.某市環(huán)境監(jiān)測站采用旋轉(zhuǎn)陰影帶輻射計（RSR）同步測量總紫外與散射紫外，若陰影帶寬度角為6°，則理論上最大遮擋誤差為：A.3%B.5%C.7%D.9%答案：B解析：根據(jù)RSR幾何模型，6°帶角在太陽半影區(qū)引入約5%遮擋誤差。9.在紫外高反射率標(biāo)準(zhǔn)板校準(zhǔn)中，若溯源至NISTSRM2030a，其反射率標(biāo)稱值R=0.950，擴展不確定度U=0.006（k=2），則相對擴展不確定度為：A.0.32%B.0.63%C.0.95%D.1.26%答案：B解析：U_rel=0.006/0.950≈0.0063=0.63%。10.若使用硅光電二極管陣列光譜儀測量紫外，其像素寬度對應(yīng)0.8nm，但入射狹縫設(shè)置為0.5nm，則實際光譜帶寬主要取決于：A.像素寬度B.狹縫寬度C.光柵刻線密度D.陣列長度答案：B解析：狹縫決定儀器線型函數(shù)，帶寬≈狹縫卷積像素，但狹縫是主導(dǎo)因素。11.下列哪項不是影響地面UV輻射的長期趨勢因子？A.臭氧層恢復(fù)B.氣溶膠光學(xué)厚度變化C.地表反射率改變D.太陽活動11年周期答案：D解析：太陽11年周期對總輻射影響顯著，但對290–400nm紫外貢獻<1%，可忽略。12.采用Teflon半球罩的UVB探測器，其角響應(yīng)誤差在80°入射角時最大允許偏差為：A.±2%B.±5%C.±10%D.±15%答案：C解析：WMOCIMO指南第9章規(guī)定，半球罩角響應(yīng)80°時偏差應(yīng)<±10%。13.若某地區(qū)UV指數(shù)預(yù)報值為11.5，則對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)紅斑加權(quán)輻照度約為：A.0.25W·m?2B.0.35W·m?2C.0.46W·m?2D.0.58W·m?2答案：C解析：UVI=1對應(yīng)0.025W·m?2，11.5×0.025≈0.46W·m?2。14.在紫外光老化試驗中，采用UVA340燈管，其輻照度設(shè)定0.89W·m?2@340nm，若需等效于自然光老化5年（Miami,FL），則持續(xù)暴露時間約為：A.500hB.1000hC.1500hD.2000h答案：B解析：SAEJ2020給出的加速系數(shù)約1:43，5年≈43800h自然暴露，1000h加速≈43×1000=43000h。15.若用光纖光譜儀測量紫外，光纖芯徑600μm，數(shù)值孔徑0.22，則其集光角約為：A.6.3°B.12.7°C.25.4°D.50.8°答案：B解析：θ=arcsin(NA)=arcsin(0.22)≈12.7°。16.下列哪項不是紫外輻射對聚合物破壞的主要化學(xué)路徑？A.光氧化反應(yīng)B.鏈斷裂反應(yīng)C.交聯(lián)反應(yīng)D.陰極還原反應(yīng)答案：D解析：陰極還原需導(dǎo)電環(huán)境，紫外破壞以光氧化、斷鏈、交聯(lián)為主。17.若某UVLED中心波長285nm，半高寬12nm，欲用帶通濾光片提取±2nm范圍，則濾光片半寬應(yīng)選：A.2nmB.4nmC.8nmD.12nm答案：B解析：考慮LED自身寬度與濾光片矩形因子，半寬4nm可截獲±2nm。18.在紫外遙感中，采用TOMS臭氧總量反演，其算法核心是利用：A.290nm與340nm輻亮度比B.305nm與380nm輻亮度比C.360nm與400nm輻亮度比D.310nm與350nm輻亮度比答案：D解析：TOMS使用310nm與350nm輻亮度比對臭氧吸收差異最敏感。19.若某紫外輻射表溫度系數(shù)為?0.3%/K，現(xiàn)場溫度比校準(zhǔn)溫度高15K，則讀數(shù)修正系數(shù)為：A.0.955B.0.995C.1.045D.1.095答案：C解析：修正系數(shù)=1/(1+αΔT)=1/(1?0.003×15)=1/0.955≈1.045。20.在紫外光解水制氫實驗中，量子效率定義為單位時間內(nèi)：A.生成H?分子數(shù)/入射光子數(shù)B.生成H?與O?分子數(shù)之和/入射光子數(shù)C.消耗水分子數(shù)/入射光子數(shù)D.產(chǎn)生電子空穴對數(shù)/入射光子數(shù)答案：A解析：量子效率=產(chǎn)物分子數(shù)/入射光子數(shù)，制氫體系以H?為準(zhǔn)。二、多項選擇題（每題2分，共20分）21.下列哪些因素會導(dǎo)致地面UVB觀測值出現(xiàn)系統(tǒng)性負(fù)偏差？A.探測器余弦響應(yīng)不良B.石英窗口老化霧化C.臭氧柱總量被高估D.數(shù)據(jù)采集器零點漂移+0.3%答案：A、B解析：余弦不良使斜入射信號衰減；窗口霧化增加吸收；臭氧高估使模型值偏高，觀測偏差為正；零點漂移為正，導(dǎo)致讀數(shù)偏高。22.關(guān)于紫外輻射計校準(zhǔn)，下列說法正確的是：A.標(biāo)準(zhǔn)燈溯源必須至國家計量院B.校準(zhǔn)距離應(yīng)滿足點源反平方律C.每次校準(zhǔn)前需進行波長定標(biāo)D.校準(zhǔn)后應(yīng)記錄環(huán)境溫度與濕度答案：A、B、D解析：波長定標(biāo)無需每次，若光柵未移動可半年一次。23.在紫外光譜測量中，雜散光的主要來源包括：A.光柵多次衍射B.內(nèi)壁反射C.探測器暗電流D.狹縫邊緣衍射答案：A、B、D解析：暗電流屬于噪聲，非雜散光。24.下列哪些材料適合作為紫外反射率標(biāo)準(zhǔn)板？A.聚四氟乙烯（PTFE）B.硫酸鋇涂層C.鋁鏡D.熔融石英答案：A、B解析：鋁鏡在紫外反射率下降，石英為透射材料。25.若需監(jiān)測人工紫外消毒燈的輻照度衰降，應(yīng)記錄：A.點亮?xí)r間累計B.環(huán)境溫度C.電壓波動D.燈管表面潔凈度答案：A、B、C、D解析：四項均影響衰降曲線。26.關(guān)于紫外指數(shù)預(yù)報，下列說法正確的是：A.采用當(dāng)?shù)卣嫣枙rB.云量修正因子基于衛(wèi)星反演C.雪面反射可使UVI增加80%D.氣溶膠單次散射反照率越大UVI越高答案：B、C解析：預(yù)報用世界時；單次散射反照率越大，散射增強，但吸收減少，綜合UVI可能降低。27.在紫外老化箱中，黑板溫度與空氣溫度差異可能來源于：A.紅外輻射吸收B.箱內(nèi)風(fēng)速C.樣品表面顏色D.燈管光譜漂移答案：A、B、C解析：光譜漂移影響輻照度，不直接決定溫差。28.下列哪些波段屬于UVC？A.265nmB.280nmC.290nmD.300nm答案：A、B解析：UVC定義為100–280nm。29.若用光譜儀測量太陽光譜，發(fā)現(xiàn)305nm處出現(xiàn)明顯尖峰，可能原因：A.臭氧吸收帶飽和B.光柵鬼線C.探測器壞點D.雜散光干擾答案：B、C、D解析：臭氧吸收應(yīng)出現(xiàn)谷而非峰。30.在紫外光催化實驗中，催化劑負(fù)載量過高會導(dǎo)致：A.光遮蔽效應(yīng)B.電荷復(fù)合增加C.比表面積下降D.量子效率下降答案：A、B、D解析：負(fù)載量高比表面積未必下降，但遮蔽與復(fù)合加劇，量子效率下降。三、判斷題（每題1分，共10分）31.紫外輻射表安裝傾角誤差1°，對垂直入射光引入的余弦誤差約為0.015%。答案：√解析：cos(1°)=0.999847，誤差≈0.015%。32.根據(jù)BeerLambert定律，臭氧對310nm的吸收系數(shù)隨溫度升高而減小。答案：√解析：溫度升高，吸收線展寬，峰值截面減小。33.在紫外遙感中，瑞利散射對340nm輻亮度的貢獻可忽略。答案：×解析：瑞利散射與λ??成正比，340nm仍顯著。34.采用積分球光源校準(zhǔn)紫外光譜儀時，球壁反射率下降會導(dǎo)致輻亮度標(biāo)準(zhǔn)值被高估。答案：×解析：反射率下降使球內(nèi)輻亮度降低，標(biāo)準(zhǔn)值被低估。35.若UVLED的半高寬為10nm，則其相干長度約為9μm。答案：√解析：Lc=λ2/Δλ，取λ=300nm，Δλ=10nm，得9μm。36.在紫外光解實驗中，使用重水（D?O）代替H?O會顯著降低·OH量子產(chǎn)額。答案：√解析：D?O鍵能高，·OD產(chǎn)額低。37.聚碳酸酯在290nm處的吸收系數(shù)比PMMA高一個數(shù)量級。答案：√解析：PC含苯環(huán)，π→π躍遷強。38.紫外輻射對DNA形成環(huán)丁烷嘧啶二聚體的最敏感波長為260nm。答案：√解析：DNA吸收峰260nm，與作用譜一致。39.在紫外指數(shù)計算中，紅斑加權(quán)因子對400nm輻射的權(quán)重為0.0004。答案：√解析：CIE087:2006表1給出值。40.若紫外輻射表長期未除濕，石英窗口內(nèi)側(cè)出現(xiàn)凝露將導(dǎo)致讀數(shù)偏高。答案：×解析：凝露增加散射與吸收，讀數(shù)偏低。四、填空題（每空2分，共20分）41.根據(jù)WMO指南，紫外輻射表的年穩(wěn)定性應(yīng)優(yōu)于________%。答案：2解析：WM