材料物理性能课后习题答案 北航出版社 田莳主编 联系客服

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9. 为什么目前光通讯中选择其信号光源的波长多为μm?

10. 试举例说明非线性光学材料变频的应用。

11. 半导体激光器及其发展中的量子阱激光器的特点是什么?

12. 热释电红外探测器较之光子型探测器有什么异同?

13.

已知热释电陶瓷其tan?为0.005(可忽略对导电性的影响),在100Hz条件下?r=250。试求不引起20%tan?变化的电阻率最小值。 14. 有人预言飞机的机载设备将要光子化,请根据你的资料调查,报告一下

目前的进展情况。

15. 举例说明电光效应的应用。

16. 试总结提高无机材料透明性的措施。

补充习题:

1. 为什么光致发光现象不会在金属中产生?

原因:因为在金属中,价带没有充满电子,低能级的电子只会激发到同一价带的高能级。在同一价带内,电子从高能级跃迁回低能级,所释放的能量太小,产生的光子的波长太长,远远超过可见光范围。 2. 名词解释:荧光材料 余辉现象

在某些陶瓷和半导体中,价带和导带之间的禁带宽度不大不小,所以被激发的电子从导带跃过禁带回到价带时释放的光子波长刚好在可见光波段,这样的材料成为荧光材料。

如果荧光材料中含有一些微量杂质,且这些杂质的能级位于禁带内,相当于陷阱能级,从价带被激发的电子进入导带后,又会掉入这些陷阱能级。因为这些被陷阱能级所捕获的激发电子必须先脱离陷阱能级进入导带后才能跃迁回价带,所以他们被入射光子激发后,需要延迟一段时间才能发光,出现所谓的余辉效应。

3. 一入射光以较小的入射角i和折射角r通过一透明玻璃板,若玻璃对光的

衰减可以忽略不计,试证明透过后的光强为(1-m)2(m为反射系数)

解:n21?sinisinr?W'?n?1?2???21??m?W?W'?W''?W?n21?1??W\W'??1??1?m?WW?其折射光又从玻璃与空气的另一面射入空气则W\W\2?1?m???1?m?W\W

4. 波长λ=的x射线,其光子能量为多少?

解:E?h??hc??2.81?10?15J

5. 一光纤的芯子折射率n1=,包层折射率n2=,试计算光发生全反射的临界角

?c。

?n??1.52?o解:?c?sin?1?2??sin?1???1.218?69.8?1.62??n1? 6.

有一材料的吸收系数??0.32cm?1,透明光强分别为入射的10%、20%、 50%及80%时,材料的厚度各位多少?解:I?I0e??x?e??x????x?ln?x1?II0II0

?ln0.1?ln0.2?ln0.5?7.2cm,x2??5.03cm,x3??2.17cm0.320.320.32?ln0.8x4??0.697cm0.32

7. 试解释为什么碳化硅的介电系数与其折射率的平方相同,对KBr,会满足

平方关系吗?为什么?所有的物质在足够高的频率下,折射率等于1,试解释之。

8. LiF和PbS之间的折射率及色散有什么不同?说明理由。

9. 摄影者知道用橙黄滤色镜拍摄天空时,可增加蓝天和白云的对比,若相机

镜头和胶卷底片的灵敏度将光谱范围限制在390nm-620nm之间,并将太阳光谱在此范围内视为常数,当色镜波长在550nm以后的光全部吸收时,天空的散射广播被它去掉百分之几呢?

解:11??5500?45500362003?14.3%?6200111dx??3900?43900362003

62001dx

10. 余辉效应是入射光引起的半导体发光效应,而发光二极管是电场引起的半

导体发光效应。