光電技術與試驗答案

1、光電技術與實驗答案【篇一：光電技術復習資料】求該表面的光出射度和光亮度（假定該表面為朗伯輻射體）。（lv?位表面反射的光通量為divdscos?）解：設受光表面光譜反射率相同，則每單?反？入？0.6?100?60lm/m2這也就是該表面的光出射度mv。對朗伯輻射體，其光亮度lv與方向無關，沿任意方向（與法線方向成？角）的發(fā)光強度i?與法線方向發(fā)光強度i0之間的關系為i?i0cos?每單位面積輻射出的光通量除以？即為其光亮度：lv?divdscos?div0dss?1?v?603.14?19.1cd/m2srd?vd?/2附：朗伯體法向發(fā)光強度i0與光通量？v的關系由定義，發(fā)光強度i?,所以在立

2、體角d?內的2?光通量：d?v?id?i0cos?sin?d?d?在半球面內的光通量?v?icos?sin?d?d?i02、計算電子占據比ef高2kt、10kt的能級的幾率和空穴占據比ef低2kt、10kt能級的幾率。解：能量為e的能級被電子占據的概率為fn（e）?11?exp（e?efkt)e比ef高2kt時，電子占據比：fe?11?exp(2ktkt)?11?e2?0.1192e比eff?高10kt時，電子占據比：efp?11?e10?4.54?10?)11?e2?511?exp(ef?ekte比ef低2kt時，空穴占據比：?0.1192f?e比ef低10kt時，空穴占據比：p11?e10

3、?4.54?10?53、設nsi中ni?1,5?1010cm?3,摻雜濃度nd?1016cm?3,少子壽命？10?so如果由于外界作用，少子濃度p=0(加大反向偏壓時的pn結附近就是這種情況)，問這時電子一空穴的產生率是多少？(復合率r?p?20,當復合率為負值時即為產生率)解：在本征硅中，inpi?n?2.25?10p?ni22i,在n型硅中，少子濃度：20nd?2.25?101?1016?2.25?104產生率為：r'=?r?p2.25?1010?10?64?2.25?1094、一塊半導體樣品，時間常數為？?0.1?s,在弱光照下停止光照0.2?s后，光電子濃度衰減為原來的多少倍？

4、解：ne(t)?n(0)e?t?ne(t)ne(0)?e?2?0.13545、一塊半導體樣品，本征濃度ni?1.5?1010cm?3,n區(qū)摻雜濃度nd?1017cm?3,p區(qū)摻雜濃度na?7?1014cm?3,求pn結的接觸電勢差ud（室溫下，解：在p-n結處，接觸電勢差ktq。?0,026v）v0?ktelnnandn2i?2?1.38?10?23?300?191.602?10?ln7?10214?1020171.5?10?2.5875?10?26.46?0,685（伏）6、設某種光電倍增管一共有10個倍增極，每個倍增極的二次電子發(fā)射系數均為?4,陰極靈敏度sk?20?a/lm，陽極電流不得

5、超過100?a,試估算入射于陰極的光通量的上限。解：陽極電流ia滿足：ia?vsk?n，所以入射光通量?v?iask?n?10020?410?4.77?10?6lm7、上題中，若陽極噪聲電流4na,求其噪聲等效光通量？(？f?1hz)解：題中未給出入射光的波長值，我們取波長為555nm,則v(?)?1nep=inskskmn4'1020'4-310=1.910-10lm8、某光敏電阻的暗電阻為600k?,在200lx光照下亮暗電阻比為1:100,求該電阻的光電導靈敏度。解：該光敏電阻的亮電阻為r2?0.01r1?6?103?,光電導g?1/r,所以光電導靈敏度1se?113r2

6、r16?106?10?e2?e1200?0?15?8.33?10?7s/lx9、某熱探測器的熱導為5?10?6w/k,熱容量為3?10?5j/k,吸收系數0.8,若照射到光敏元上的調制輻射量為？?5?(1?0.6cos?t),求其溫升隨時間的變化關系，并給出上限調制頻率。解：上限調制頻率？?1?t?gtct?5?103?10?6?5?0.17?2?f,所以：f?2?0.027hz。溫開隨時間的變化關系？t?0gt?mgt(1?)?522t1/2ej(?t?)?52?0,8?5?105?10?6?0,8?3?105?10?6ej(?t?)?(1?36?)2?8?2,4?(1?36?2)?ej(?

7、t?)10、某光電導器件的特性曲線如右圖，用該器件控制一繼電器。使用30v直流電源，電路在400lx的照度下有10ma電流即可使繼電器吸合。試畫出控制電路，計算所需串聯的電阻和暗電流。1001010.11101000.01e(lx)題9-1圖光敏電阻的特性曲線題9-2圖光敏電阻控制繼電器電路解：光敏電阻的光電導靈敏度為1ser2r110001?10?e2?e11000?1?11?15?1?10?6s/lx在400lx的光照下，光敏電阻的阻值為r。g0?1r?see?1?10?6?400?4?10?4s所以，rt=2500歐姆。使用30v直流電源，使繼電器吸合需10ma電流。這時回路電阻應為rl

8、=30/0.010=3000歐姆比光敏電阻的阻值要大，故需串聯一個電阻r1,r1=rl-rt=500歐姆,如圖92所7Ko11、已知2cr太陽能光電池的uoc=0.55伏，isc=50ma,要用這種光電池組合起來對6v、0.5a的蓄電池充電，應組成怎樣的電路？需要這樣的光電池多少個？（充電電源電壓應比被充電電池電壓高1伏左右）解：光電池用于能量轉換時，輸出電壓一般取開路電壓的0.8倍，這時輸出電流約為0.8isc=40ma,輸出電壓0.44伏。需用n1?毫安的電流，需要n2?池串、并聯供電。50040?136.0?1.00.44?16個電池串聯供電。每支路提供40條支路并聯。共需用n?n1n2

9、?16?13?208個這樣的電12、具有上題所示特性的光敏電阻，用于右圖所示的電路中。若光照度為e=（400+50sin?t）lx,求流過r2的微變電流有效值和r2所獲得的信號功率。解：設光照度變化頻率？和電容量c足夠大，則電容交流短路。交流等效負載為r1和r2的并聯值，r/=2k?。ur0?r11?3014.0?10?4?6.00?10?2.5k?3（安）。光照度最大時，總電流imax?u1gmax?r11?3014.5?10?4?6.35?10?2.5k?3（安）所以交變電流的峰值電流是imax=6.35-6.00=0.35（ma）,通過r2的峰值電流是：i2max?r1r1?r2imax

10、?2.5k2,5k?5k?0.35ma?0.12ma負載電阻r2所獲得的信號功率為：ps?122max?0.5?5?10?(0.12?1023?3)2?3.8?10?5w13、某光電二極管的結電容5pf,要求帶寬10mhz,求允許的最大負載電阻是多少？若輸出的信號電流為10?a,在只考慮電阻熱噪聲的情況下，求t?300k時信噪電流有效值之比。又電流靈敏度如為0.6a/w時，求噪聲等效功率。解：因為fh?12?cjrl,所以最大負載電阻：12?cjfh12?5?10?12rl?107?3.18k?電阻熱噪聲in2?4kt?fr，信噪電流有效值之比：1題10圖snisin10?5?（3.18?10

11、）21?233?1.6?103（4?1,38?10?300?10）27nep?sin4?1,38?10?23?300?10373.18?10/0,6?1,04?10w?8【篇二：實驗復習習題】一）對教材生物實驗的基本要求：（1）實驗目的一一為什么要做這個實驗？（2）實驗原理一一為何能做這個實驗？（3）實驗步驟方法怎樣做成這個實驗？（4）實驗結果在這個實驗中，你看到了什么？如何表示？（5）實驗結論一一這個實驗說明了什么？（6）實驗反思一一用其它材料行嗎？有無更好的方法？（二）可用分類的方法熟悉教材中的實驗、實習及研究性課題：觀察細胞質的流動觀察植物細胞的有絲分裂（1）觀察實驗觀察植物細胞的質壁分

12、離與復原觀察二氧化硫對植物的影響（2）鑒定分離葉綠體中色素的提取和分離實驗dna的粗提取與鑒定fe3+的催化效率（3）探究實驗（4）模擬實驗dna雙螺旋結構模型(5)實習設計并制作小生態(tài)瓶，觀察生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性設計實驗，觀察生長素或生長素類似物對植物生長發(fā)育的影響(6)研究性調查人群中的遺傳病課題調查環(huán)境污染對生物的影響收集有關生態(tài)農業(yè)的信息，據當地農業(yè)生產情況，設計一農業(yè)生態(tài)系(三)實例分析：1、dna的粗提取與鑒定：實驗目的：初步掌握dna的粗提取和鑒定的方法；觀察提取出來的dna物質。實驗原理：dna在氯化鈉溶液中的溶解度，是隨著氯化鈉的濃度的變化而改變的。當氯化鈉的物質的量濃度為時，d

13、na的溶解度最低；dna不溶于酒精溶液，但是細胞中的某些物質則可以溶于酒精溶液；dna遇(沸水浴)會染成色。實驗步驟、方法及原因：提取雞血細胞的細胞核物質：溶解細胞核內的dna:1次加酒精析出含dna的黏稠物：2濾取含dna的黏稠物：3次過濾將dna的黏稠物再溶解：4次調整nacl過濾含有dna的氯化鈉溶液：溶液濃度提取含雜質較少的dna：5次用玻璃棒dna的鑒定：攪拌實驗反思：為何不用人血做實驗？你看到的絲狀物是一個dna分子嗎？答案：1、0.14mol/l二苯胺藍色實驗反思：哺乳動物成熟的紅細胞不具有dna不是下圖所示是關于“dna的粗提取與鑒定”實驗：實驗材料選用雞血細胞的主要原因是：雞

14、血細胞中紅細胞具有；家雞屬于鳥類，新陳代謝旺盛，因而血液中紅細胞數目，可以提供豐富的。實驗前由教師制備雞血細胞液供學生做實驗材料，而不是選用雞的全血，這是因為全血。生活在牧區(qū)的人們，采集牛、羊和馬血比較方便，若他們按實驗要求完成實驗步驟后，結果是，這是因為這些動物和人類一樣，但若改用動物肝臟做實驗材料，實驗能順利進行。這是因為。在圖a所示的實驗步驟中加蒸儲水的目的是；通過圖b所示的實驗步驟取得濾液，再在溶液中加入2mol/lnacl溶液的目的是；圖中c所示實驗步驟中加蒸儲水的目的是。為鑒定實驗所得絲狀物的主要成分是dna,可滴加溶液，結果絲狀物被染成藍色。3.水往低處流”，但是植物體內的水卻往

15、高處流，動力從何而來？某同學為此做了兩個實驗。實驗一：將一枝條插入充滿水的玻璃管中，玻璃管的另一端插入盛有水銀的容器中。不久水銀柱上升。如圖一所示。實驗二：將同一植物在靠近莖的基部切斷，套上一個彎曲的玻璃管，管內裝有水和水銀。不久，玻璃管內水分增加，水銀柱上升，如圖二所示，請回答：實驗一說明實驗二說明根據這兩個實驗，你對水分在植物體內運輸動力有何新的認識？答案：實驗一說明：枝條葉片通過蒸騰作用散失水分所產生的拉力，是促使水分在植物體內向上運輸的動力。實驗二說明：根部生理活動（答根部滲透吸水”或只答根部也給分）能產生推動水分向上運動的壓力。根據這兩個實驗說明：水分在植物體內上升的動力不但有蒸騰拉

16、力，還有根部產生的向上壓力（四）習題精選：1、用顯微鏡的一個目鏡分別和四個不同倍數的物鏡組合來觀察血細胞涂片。當成像清晰時，每一物鏡與載玻片的距離如圖所示。如果載玻片位置不變，用哪一物鏡在一個視野中看到的細胞最多2、用普通光學顯微鏡觀察切片，當用低倍物鏡看清楚后，轉換成高倍物鏡卻看不到或看不清原來觀察到的物體?？赡艿脑蚴莂、物體不在視野中央b、切片放反，蓋玻片在下面c、低倍物鏡和高倍物鏡的焦點不在同一平面d、未換目鏡3、下列細胞結構中，在普通光學顯微鏡下分辨不出的是a、染色體b、液泡c、核糖體d、葉綠體4、在斐林試劑鑒定還原性糖的實驗中，下列實驗材料中最理想的是a、番茄b、馬鈴薯c、葡萄d、

17、西瓜5、下列關于葉綠體在細胞中的分布，正確的是a.在強光下，葉綠體以其側面對著光源，以利于接受較多的光b.在弱光下，葉綠體以其較大的面對著光源，可以接受更多的光c.在弱光下，葉綠體會較多地聚集在背光一側d.對于一般的葉片,背光面的細胞中含有較多的葉綠體6、在觀察細胞質流動實驗中，要使黑藻細胞質流動加快可采取的最有效的措施是a、適當提高水溫b、盡量減少光照c、增加水中o2d、增加水中礦質營養(yǎng)7、在觀察有絲分裂的實驗中，一般用根尖而不能用洋蔥鱗片葉表皮的原因是a、洋蔥表皮細胞因有紫色液泡而使分裂看不清b、洋蔥表皮細胞太小c、洋蔥表皮細胞一般不發(fā)生分裂d、根尖細胞較大且呈正方形8、在兩支裝有3%的過

18、氧化氫的試管中，1號試管內加入2滴雞肝臟研磨液，2號試管內加入a、氯化鈉的濃度越低，對dna的溶解度越大b、人血也可代替雞血進行實驗c、檸檬酸鈉的主要作用是加速血細胞破裂d、dna不能溶于酒精15、在dna粗提取實驗中，向在溶解有dna的nacl溶液中，不斷加入蒸儲水的目的是2滴3.5%的氯化鐵溶液，堵住管口，振蕩后用點燃的衛(wèi)生香檢驗：10、在探索溫度對酶活性的影響的課本實驗中，下列有關說法不正確的是b、若將放入沸水的試管再放入熱水中保溫5分鐘，溶液仍會遇碘變藍。c、若將放入冰水的試管再放入熱水中保溫5分鐘，溶液將遇碘不變藍。d、向放入熱水5分鐘的試管中加入斐林試劑煮沸后會出現傳紅色沉淀。11

19、、紫色茄子表皮細胞的液泡中含有紫紅色的花青素。將茄子切成小塊放在清水中水的顏色無明顯變化，若進行加溫，隨著水溫的增高，水的顏色逐漸變紅。其原因是a、花青素在水等無機溶劑中難以溶解b、水溫的增高使花青素的溶解度加大c、加溫使其細胞壁失去了選擇透過性d、加溫使表皮細胞的細胞膜被破壞12、紫色洋蔥表皮細胞發(fā)生質壁分離后，在顯微鏡下觀察到的正確圖示是紫色變深紫色變淺無色無色無色無色紫色變深紫色變淺1abcd13、在葉綠體中色素的提取和分離的實驗中，如果在實驗中一時無法得到丙酮和菠菜的葉片，那么要保證分離后的色素帶清晰，可以用來替代的實驗材料是a、酒精和槐樹葉b、酒精和大白菜c、蒸儲水和大白菜d、蒸儲水

20、和槐樹葉14、下列關于dna粗提取與鑒定的說法正確的是a、有利于溶解dnab、有利于溶解雜質c、減少dna的溶解度d、減少雜質的溶解度16、在dna的粗提取過程中，為了提取雞血細胞中的核物質，需向雞血細胞液中注入適量的液體，即使條件很不充分的條件下，所注液體也不能用a、未滅菌處理的但無污染的池水b、未長期靜置的自來水c、滅菌后的蒸儲水d、滅菌后的生理鹽水17、某學生在實驗室制作一段具有12對堿基片斷模型，他在準備材料時，至少需準備：代表磷酸的球形塑料片個數是個。代表不同堿基長方形塑料片個數是個。（3）代表脫氧核糖的五邊形塑料片個數是個。他制作的dna結構模型，最多可能有種。18 .新鮮葉類蔬菜

21、常殘留有水溶性有機農藥。人們一般認為，把蔬菜浸入清水中一段時間，即可大大減少蔬菜的農藥殘留量。對此，某研究機構做了以下實驗：中，每隔一段時間，取出一小片菜葉，測定其細胞液濃度，所得數據可繪出如下曲線：濃細度據上述實驗結果分析回答：胞（1）對實驗（一）結果的解釋是：用純凈水沖洗1分液鐘后，蔬菜農藥殘留量比未作處理減少了半以上，這是因為而浸入純水30分鐘后，蔬菜殘留農藥量反倒比僅用純水沖洗1分鐘的蔬菜農藥殘留量多，這說明從對實驗（二）曲線的分析中可知，從a-b點，植物細胞液濃度變化的原因是而從b-c點，細胞液濃度變化的原因則是綜合上述分析，可以說明，植物細胞吸收水分和可溶性有機農藥的關系是（3）農

22、業(yè)上常采用根外追肥（即向植物葉片噴灑有機肥料和微量元素）的方法，補充植物所需的養(yǎng)分。根據有關原理，根外追肥選擇在什么樣的環(huán)境條件下進行效果最好？為什么？【參考答案】(1)農藥主要殘留在蔬菜葉片表面，大部分可被純水沖掉農藥分子溶于水中才能被植物細胞吸收，導致植物細胞內農藥含量增高。(2)剛浸入純水中，細胞對水分子的吸收大于對農藥分子的吸收受細胞壁限制，細胞吸水一定量后即飽和，此時細胞仍可吸收農藥分子兩個相對獨立的過程(3)無風或少風的傍晚，或空氣濕度大的陰天；使葉片的液面保持較長時間，以便于植物細胞充分吸收溶于水中的養(yǎng)分。19 .植物在單側光照射下彎向光源生長。這個現象被解釋為光線能夠使生長素在

23、背光一側比向光一側分布多工為什么生長素在背光一側比向光一側分布多？是因為向光側的生長素在光的影響下被分解了，還是向光側的生長素向背光側轉移了。為此，有人做了下述實驗：(一)實驗步驟：將生長狀況相同的胚芬鞘尖端切下來，放在瓊脂切塊上，分別放在黑暗中和單側光下(見下圖)。(二)實驗結果：如下圖所示。圖中c、d、e和f用一生長素不能透過的薄玻璃片將胚芬鞘分割；瓊脂下方的數字表示瓊脂塊收集到的生長素(iaa)的量請回答：(1)圖a和b說明什么？O(2)圖c和d說明什么？(3)圖e和f說明什么？(4)通過上述實驗可得出什么結論？【參考答案】(1)光并未影響生長素的分解和生長素的向下運輸(2)胚芬鞘被玻璃

24、片分隔成兩半，不影響生長素向下運輸和瓊脂塊中收集的生長素數量(3)單側光照射促使生長素向背光側轉移單側光照射下，向光側的生長素向背光側轉移，而不是向光側的生長素被分解20.現有相同容積的玻璃缸幾只，取自然清水，同齡的、發(fā)育狀態(tài)相同的小蝌蚪60只，飼喂蝌蚪的飼料，未經處理的具有生物活性的甲狀腺激素，以及把具有生物活性的甲狀腺激素放在50C的溫水中處理10mino請根據現有條件，設計一個實驗，驗證甲狀腺激素經過處理后是否還有生物活性。?(一)實驗步驟的設計？(二)實驗結果的預測及結論？參考答案：？(一)實驗步驟設計?(1)取玻璃缸3只，分別標記為A、B、C,向三缸中分別加入等量的清水，每缸中放入2

25、0只小蝌蚪。?(2)對三缸中的蝌蚪定時按下述方式飼喂：(3)置于適宜條件下飼喂一段時間，觀察蝌蚪發(fā)育為青蛙的先后順序。？(二)實驗結果的預測及結論變形：下面為某校生物課外科技活動小組人工孵化蛙卵的試驗記錄表。請回答：(2)如果b組的孵化溫度改為25,再采取哪些措施可以提高孵化率？從a組取出30只發(fā)育狀態(tài)相同的小蝌蚪，再提供相同容積的玻璃缸幾只、池水、蝌蚪、飼料和未經處理的具有生物活性的甲狀腺激素以及把具有生物活性的甲狀腺激素放在50C的溫水中處理10分鐘。請設計一個實驗，驗證甲狀腺激素經處理后是否還有生物活性。答案：這是一道實驗分析和設計題型，主要考查的是實驗的條件，原理、方法和動手設計實驗的

26、能力以及預測實驗結果的能力。第1,2兩小題通過表中項目的觀察、比較和分析，不難找到答案。要解決第3小題，必須要懂得甲狀腺激素的功能，再采用對比實驗法來設計實驗，預測實驗結果并得出結論。自來水中的cl2、hc1o對蛙胚發(fā)育有毒害作用；孵化溫度太低；水太深，o2供應不足。把自來水放置幾天，除cl2、hclo后再用；容器中適當加入水草，以提高水中的o2量。（3）給三只缸分別貼上甲、乙、丙標簽，各放入等量的池水，將蝌蚪平分為三份，每份10只分別放入甲、乙、丙三缸內飼養(yǎng)。甲缸每天只喂飼料，乙缸每天喂處理過的甲狀腺激素相拌的飼料，丙缸每天喂具有生物活性的甲狀腺激素相拌的飼料，其它管理相同。每天觀察記錄，若

27、乙、丙兩缸的蝌蚪發(fā)育變態(tài)同步，迅速變態(tài)為小青蛙，而甲缸還是蝌蚪狀態(tài)，則說明甲狀腺激素經過50c的溫水處理后，不會影響其生物活性；若甲、乙兩缸蝌蚪發(fā)育變態(tài)同步，而丙缸迅速變成小青蛙，則證明甲狀腺激素經過50c的溫水處理后，完全喪失了生物活性；若乙缸的蝌蚪變態(tài)發(fā)育比甲缸快而比丙缸慢，則說明甲狀腺激素經過50C的溫水處理后，其生物活動有所降低。答案：1、d2、a3、c4、c5、b6、a7、c8、（1）1號試管酶具有高效性（2）酶存在于細胞內沒有被釋放出來（3）現象不明顯，1號試管中酶失活9、a10、a11、d12、c13、a14、d15、c16、d17、24,24,24,412【篇三：07級光電技術復習題】體自發(fā)極化特性的光電探測器是熱釋電探測器2 .以下各量中不屬于輻射度量的是a.輻出度。b.發(fā)光強度。c.輻照度。d.輻亮度。3 .利用外光電效應的光子探測器是光電子發(fā)射探測器4 .以下各物中不屬于光伏探測器的是光電二極管、發(fā)光二極管、pin管、雪崩二極管二、簡單回答1 .光電池有哪些性能參數？（1）光照特性。（2）光譜特性。（3）溫度特性。4頻率特性。（開路電壓、內阻、電容量、壽命）。2 .光電倍增管的放大倍數電