1.一台氦氖激光器发出波长为0.6328μm的激光束,其功率为5mW,光束平面发散角为0.3mrad,放电毛细管直径为1mm。试求:
(1) 当V0.6328=0.235时此光束的辐射通量,光通量,发光强度,光出射度等各为多少?
(2) 若将其投射到20m远处的屏幕上,屏幕的光照度为多少?
1)因 ,且 则:
其中为峰值波长(555nm)光视效能。
2)投射10m处,光斑直径
如图所示的电路中,已知Rb=820 Ω,Re=3.3kΩ,Uw=4V,光敏电阻为Rp,当光照度为40lx时输出电压为6V,80lx时为9V。设该光敏电阻在30-100lx之间的γ值不变。试求:
(1)输出电压为8V时的照度。
(2) 若Re增加到6kΩ,输出电压仍然为8V,求此时的照度。
(3) 若光敏面上的照度为70lx,求Re=3.3kΩ与Re=6kΩ时的输出电压
(4) 求该电路在输出电压为8V时的电压灵敏度。
当照度为40lx,输出电压6V时,光敏电阻:当照度为80lx,输出电压9V时,光敏电阻:
设,则,
根据光敏电阻线性化关式: 即:
1)设输出电压为8V时,光敏电阻阻值为,则 得
选择关系式: 得:
2)当增大到6k时,则:
此时输出电压仍然为8V,则: 得:
选择关系式:得:
3)当光照为70lx时,设此时光敏电阻的阻值为,选择关系式:得:
当时,输出电压
当时,输出电压
4)当时,电压灵敏度 当,光照为40lx和80lx时,
电压灵敏度
在室温300K时,已知2CR21型硅光电池(光敏面积为5mm×5mm)在辐照度为100mW/cm2时的开路电压微Uoc=550mV,短路电流ISC=6mA。试求:(1) 室温情况下,辐照度降低到50mW/cm2时的开路电压Uoc与短路电流ISC。(2) 当将该硅光电池安装在如图琐事的偏置电路中时,若测得输出电压Uo=1V,求此时光敏面上的照度。
解
硅光电池输出电流包括光生电流、扩散电流与暗电流三部分。
令负载电流,则得开路电压
令几题U=0得短路电流 其中
由已知条件得: 6(mA)=S*100(mw/cm^2)则
由已知条件得: 则
1、 当照度降到50mW/cm2时,,此时开路电压:
2/图可以认为是零伏偏置电路。 得:
解(原题中值太大)
1)
I1=I2+Ib
取RL=0.051(k), Rc=0.2(k),求解上述三式得: RB=9.9(k)
2)当背景光为10lx时,则
此时9014三极管发射极不能导通,处于截止状态,输出电压U0=12(v)