光電技術(shù)考試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共20分）

1.光電效應(yīng)中，光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比，這是哪位科學(xué)家提出的？

A.牛頓

B.愛因斯坦

C.普朗克

D.波爾

答案：B

2.下列哪種材料不適合用作光電二極管的光敏材料？

A.硅

B.鍺

C.銅

D.硒

答案：C

3.光電倍增管中，電子倍增的主要方式是什么？

A.熱電子發(fā)射

B.場致發(fā)射

C.光電發(fā)射

D.次級發(fā)射

答案：D

4.光纖通信中，單模光纖的中心折射率比包層折射率高，這種光纖的色散類型是？

A.模式色散

B.材料色散

C.波導(dǎo)色散

D.極化色散

答案：C

5.光電傳感器中，光電晶體管與光敏電阻的主要區(qū)別是什么？

A.響應(yīng)速度

B.靈敏度

C.工作電壓

D.材料類型

答案：A

6.光電探測器的量子效率是指什么？

A.探測器接收光信號的總量

B.探測器輸出電信號的總量

C.探測器輸出電信號與接收光信號的比例

D.探測器輸出電信號與輸入光功率的比例

答案：C

7.以下哪種光源不適合作為光纖通信的光源？

A.激光二極管

B.發(fā)光二極管

C.氙燈

D.光纖放大器

答案：C

8.光電編碼器中，增量式編碼器與絕對式編碼器的主要區(qū)別是什么？

A.分辨率

B.輸出信號類型

C.測量精度

D.電源電壓

答案：B

9.光電開關(guān)中，反射式光電開關(guān)與透射式光電開關(guān)的主要區(qū)別是什么？

A.光源類型

B.檢測方式

C.工作距離

D.環(huán)境適應(yīng)性

答案：B

10.光電倍增管的光陰極材料通常是什么？

A.硅

B.鍺

C.銫

D.硒

答案：D

二、多項選擇題（每題2分，共20分）

1.光電效應(yīng)中，以下哪些因素會影響光電子的最大初動能？

A.入射光的頻率

B.入射光的強度

C.金屬的逸出功

D.金屬的溫度

答案：A,C

2.以下哪些材料可以作為光電二極管的光敏材料？

A.硅

B.鍺

C.銅

D.硒

答案：A,B,D

3.光電倍增管中，以下哪些因素會影響電子倍增效果？

A.光陰極材料

B.倍增極電壓

C.倍增極數(shù)量

D.入射光的波長

答案：A,B,C

4.光纖通信中，以下哪些因素會影響光纖的傳輸特性？

A.光纖的折射率分布

B.光纖的直徑

C.光纖的長度

D.光纖的材料純度

答案：A,B,C,D

5.光電傳感器中，以下哪些因素會影響光電晶體管的響應(yīng)速度？

A.晶體管的基極電阻

B.晶體管的集電極電流

C.晶體管的發(fā)射極電流

D.晶體管的工作電壓

答案：A,B,D

6.光電探測器的量子效率與以下哪些因素有關(guān)？

A.探測器的材料

B.探測器的工作溫度

C.探測器的表面處理

D.入射光的波長

答案：A,C,D

7.以下哪些光源可以作為光纖通信的光源？

A.激光二極管

B.發(fā)光二極管

C.氙燈

D.光纖放大器

答案：A,B

8.光電編碼器中，以下哪些因素會影響編碼器的分辨率？

A.編碼器的碼盤槽數(shù)

B.編碼器的碼盤材料

C.編碼器的輸出信號類型

D.編碼器的測量范圍

答案：A,C

9.光電開關(guān)中，以下哪些因素會影響反射式光電開關(guān)的檢測距離？

A.光源的發(fā)光強度

B.反射面的反射率

C.環(huán)境的光線干擾

D.開關(guān)的工作電壓

答案：A,B,C

10.光電倍增管的光陰極材料通常需要具備哪些特性？

A.高量子效率

B.低暗電流

C.高工作溫度

D.良好的機械強度

答案：A,B,D

三、判斷題（每題2分，共20分）

1.光電效應(yīng)中，光電子的最大初動能與入射光的強度成正比。（錯誤）

2.光電二極管的光敏材料必須是半導(dǎo)體材料。（錯誤）

3.光電倍增管的倍增極電壓越高，電子倍增效果越好。（正確）

4.光纖通信中單模光纖可以完全消除模式色散。（正確）

5.光電傳感器中的光電晶體管比光敏電阻的響應(yīng)速度慢。（錯誤）

6.光電探測器的量子效率越高，其靈敏度越低。（錯誤）

7.光纖通信中，光源的波長越長，光纖的損耗越小。（正確）

8.光電編碼器的增量式編碼器不能提供絕對位置信息。（正確）

9.反射式光電開關(guān)的檢測距離比透射式光電開關(guān)的短。（錯誤）

10.光電倍增管的光陰極材料通常不使用銫。（錯誤）

四、簡答題（每題5分，共20分）

1.簡述光電效應(yīng)的基本原理。

答案：光電效應(yīng)是指當(dāng)光照射到金屬表面時，金屬會釋放出電子的現(xiàn)象。這一現(xiàn)象表明光具有粒子性，即光子。光子的能量與其頻率成正比，當(dāng)光子的能量大于金屬的逸出功時，就能使金屬表面的電子逸出，形成光電子。

2.描述光纖通信中多模光纖和單模光纖的主要區(qū)別。

答案：多模光纖允許多種模式的光在其中傳播，而單模光纖只允許一種模式的光傳播。多模光纖的芯徑較大，通常為50或62.5微米，而單模光纖的芯徑較小，通常為8.3微米。多模光纖的帶寬較窄，傳輸距離較短，而單模光纖的帶寬較寬，傳輸距離較長。

3.解釋光電倍增管的工作原理。

答案：光電倍增管是一種高靈敏度的光電探測器，其工作原理是利用光陰極將入射光轉(zhuǎn)換為光電子，然后通過一系列倍增極對光電子進行倍增，最終形成較大的電流信號輸出。倍增極通常由一系列金屬打拿極組成，每個打拿極都能使電子倍增，從而實現(xiàn)信號的放大。

4.簡述光電編碼器的工作原理。

答案：光電編碼器是一種將機械位置轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器。其工作原理是利用光柵盤上的槽和光電元件之間的相對位置變化來檢測位置。當(dāng)光柵盤旋轉(zhuǎn)時，通過光電元件的光線會被光柵盤上的槽遮擋，從而產(chǎn)生脈沖信號，通過計數(shù)這些脈沖信號，可以得到編碼器的絕對或相對位置信息。

五、討論題（每